邱秀文，吳曉玉，郭曉燕，王園秀

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，南昌市發(fā)酵應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西南昌330045）

啤酒酵母菌種改良方法

邱秀文，吳曉玉，郭曉燕*，王園秀

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，南昌市發(fā)酵應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西南昌330045）

啤酒酵母對(duì)啤酒的品質(zhì)、風(fēng)味具有很大的影響。優(yōu)良的啤酒酵母是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)啤酒的關(guān)鍵因素。從分離純化、物理誘變育種、化學(xué)誘變育種、雜交與融合育種和基因工程育種等方面對(duì)啤酒酵母選育的方法及研究進(jìn)展進(jìn)行了綜合闡述。

啤酒酵母；改良；進(jìn)展

Abstract:Yeast plays a very important role in beer quality and flavor.Good yeast is a key factor in producting high quality beer.In this paper,some yeast breeding methods was discussed,such as screening and purification,physical mutation breeding,chemical mutagenesis breeding,hybrid and fusion breeding,genetic engineering,and provided a reference for the beer yeast of selection.

Key words：beer yeast;improvement;advance

啤酒是當(dāng)前最受歡迎的飲料之一，啤酒的質(zhì)量與啤酒酵母菌種和原料息息相關(guān)。啤酒酵母是啤酒工業(yè)的靈魂，它的優(yōu)劣直接關(guān)系著啤酒質(zhì)量的高低，在生產(chǎn)中選育優(yōu)良酵母是啤酒企業(yè)十分重要的工作[1]。然而，受各方面因素的影響，酵母菌種在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)發(fā)生變異或衰老，進(jìn)而影響啤酒質(zhì)量，因此啤酒酵母的選育尤其重要[2]。

啤酒酵母是影響啤酒風(fēng)味穩(wěn)定性最重要的因素之一，主要是因?yàn)榻湍冈谄【瓢l(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多羰基化合物導(dǎo)致異味，不利于保持啤酒風(fēng)味穩(wěn)定性[3-4]。啤酒酵母也會(huì)產(chǎn)生一些如還原型谷胱甘肽（GSH）和亞硫酸鹽等抗老化功能的還原性物質(zhì)。生產(chǎn)上需要篩選出低產(chǎn)羰基化合物而高產(chǎn)還原性物質(zhì)的抗老化啤酒酵母，這對(duì)于從根本上提高啤酒的風(fēng)味穩(wěn)定性具有重要意義[5]。在發(fā)酵過(guò)程中，酵母也在一定程度上影響啤酒泡沫的持久性及口感[6]。

啤酒酵母的分離純化及選育決定了啤酒酵母的優(yōu)良性狀及其純度。優(yōu)良的啤酒菌種直接影響啤酒發(fā)酵液的口感、風(fēng)味和發(fā)酵度[7]。目前，啤酒生產(chǎn)中存在一些問(wèn)題，如雙乙酰含量高、硫化氫含量高、雜醇油含量高、凝聚性差、低蛋白酶等等。生產(chǎn)上有針對(duì)性的篩選具有發(fā)酵度較高、總高級(jí)醇生成量適中、雙乙酰還原速度快、低產(chǎn)乙醛、遺傳性穩(wěn)定等特性的優(yōu)良菌種具有重要意義。因此，啤酒酵母選育對(duì)啤酒工業(yè)生產(chǎn)有著重要作用。

用于釀造啤酒的酵母，多為釀酒酵母（Sac-charomyces cerevisiae）的不同品種。國(guó)外研究者在1883年開(kāi)始分離培養(yǎng)酵母并用于啤酒釀造。啤酒酵母在麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基上菌落為乳白色，有光澤，平坦，邊緣整齊。無(wú)性繁殖以芽殖為主。啤酒酵母能發(fā)酵葡萄糖、麥芽糖、半乳糖和蔗糖，不能發(fā)酵乳糖和蜜二糖。按細(xì)胞長(zhǎng)與寬的比例，可將釀酒酵母分為三類(lèi)。第一類(lèi)的細(xì)胞多為圓形、卵圓形或卵形（細(xì)胞長(zhǎng)/寬＜2），主要用于酒精發(fā)酵、飲料酒?釀造和面包生產(chǎn)。第二類(lèi)的細(xì)胞形狀以卵形和長(zhǎng)卵形為主，也有圓或短卵形細(xì)胞（細(xì)胞長(zhǎng)/寬≈2）。這類(lèi)酵母主要用于釀造葡萄酒等，另外也可用于啤酒生產(chǎn)。第三類(lèi)的細(xì)胞為長(zhǎng)圓形（細(xì)胞長(zhǎng)/寬＞2）。這類(lèi)酵母比較適應(yīng)耐高滲透壓和高濃度鹽的條件，適合以甘蔗糖蜜為原料的酒精生產(chǎn)。

1 菌種的分離純化與復(fù)壯

1.1 菌種的分離純化

酵母菌在自然界中分布廣泛，優(yōu)良的啤酒酵母可以從不同的陸地或海洋生存環(huán)境中有酵母生長(zhǎng)繁殖的地方分離篩選得到[8]。酵母和其他微生物一樣，易受外界環(huán)境的影響而常常導(dǎo)致變異或衰老。為保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定,需要經(jīng)常進(jìn)行酵母菌種的分離純化。啤酒酵母分離純化選育是啤酒生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。然而引進(jìn)別人的優(yōu)良菌種一般轉(zhuǎn)讓價(jià)格高,企業(yè)成本增加，另外微生物還有一個(gè)適應(yīng)企業(yè)環(huán)境的過(guò)程，還須進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明。現(xiàn)在工廠一般采用平板分離培養(yǎng)法從酵母泥中純化選育酵母菌株。

對(duì)啤酒酵母的分離純化主要有三方面：一是污染了細(xì)菌的啤酒酵母的分離純化。污染有細(xì)菌的啤酒酵母，分離方法較為簡(jiǎn)單，一般只需向分離培養(yǎng)基中加入生長(zhǎng)抑制劑（如土霉素），培養(yǎng)出的菌落均為酵母菌。二是同時(shí)染有細(xì)菌和野生酵母的啤酒酵母的分離純化。這需結(jié)合兩種方法，首先加入土霉素抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，然后對(duì)酵母菌落進(jìn)行性能測(cè)試，進(jìn)一步驗(yàn)證其性狀,最后分離得到啤酒酵母菌種。啤酒酵母的分離篩選與純化是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作，若操作不規(guī)范或操作失誤，可能會(huì)導(dǎo)致啤酒酵母變異和啤酒風(fēng)味改變。三是污染有野生酵母的啤酒酵母的分離純化。由于污染的野生酵母大部分屬酵母屬，在菌落形態(tài)上與純培養(yǎng)啤酒酵母相似，在平板上很難區(qū)別，通過(guò)性能測(cè)試試驗(yàn)鑒定，最終得到所需純種啤酒酵母。

酵母的選育通過(guò)性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)包括發(fā)酵度、死亡率、凝聚性、死亡溫度及小樣實(shí)驗(yàn)等，通過(guò)實(shí)驗(yàn)選育出優(yōu)良健壯的菌株。

1.2 菌種的復(fù)壯

復(fù)壯是指在菌種已出現(xiàn)衰退時(shí)，通過(guò)純種分離及生產(chǎn)性能測(cè)定等方法，從衰退的群體中找出沒(méi)有衰退的個(gè)體，以達(dá)到恢復(fù)該菌原有特定性狀的措施[9]。菌種復(fù)壯的方法有：控制少傳代法，即當(dāng)分離純化得到優(yōu)良菌種時(shí)，經(jīng)鑒定具備用與生產(chǎn)的良好性能，可以選出其中幾支用石蠟保藏起來(lái)，以備后用，此法傳代的代數(shù)減少，可降低群體退化概率,操作簡(jiǎn)便,效果好；模擬大生產(chǎn)復(fù)壯法，貯藏的菌種在使用前大都處于休眠狀態(tài),使用時(shí)應(yīng)先進(jìn)行活化，調(diào)整細(xì)胞內(nèi)酶系，使各種原備功能得以復(fù)原和復(fù)壯；淘汰法，即將衰退菌種進(jìn)行一定的處理，如進(jìn)行藥物，低溫、高溫等處理，可以淘汰已衰退個(gè)體而達(dá)到復(fù)壯；遺傳育種法，即把退化的菌種，重新進(jìn)行遺傳育種，從中再選出穩(wěn)定性好不易退化的菌種[10]。

2 物理誘變育種

傳統(tǒng)的物理誘變方法主要是紫外誘變和射線等。當(dāng)前，物理學(xué)和其他一些學(xué)科技術(shù)在生物學(xué)研究中廣泛滲透,為微生物遺傳育種工作開(kāi)辟了一條新路。這些技術(shù)有離子束注入技術(shù)、激光誘變育種、高壓靜電技術(shù)、微波誘變和航天技術(shù)等。

2.1 紫外誘變

陳葉福等[11]研究了啤酒酵母出發(fā)菌株S-5經(jīng)過(guò)紫外誘變，通過(guò)初篩和復(fù)篩，最終獲得一株低產(chǎn)硫化氫的啤酒酵母突變株M8。與出發(fā)菌株相比，M8硫化氫生成量大幅下降。通過(guò)誘變育種，選育出硫化氫生成量低、同時(shí)二氧化硫產(chǎn)量適當(dāng)提高的啤酒酵母菌株,以增加啤酒的抗氧化能力。申玉香等[12]采用紫外線誘變對(duì)APV菌株進(jìn)行篩選，選出苯黃隆抗性菌株，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室菌種分離、篩選及雙乙酰馴化等步驟,篩選出一株雙乙酰峰值低的酵母菌株,該菌株發(fā)酵的成品啤酒雙乙酰含量為0.07 mg/L,真正發(fā)酵度為65.8%的菌株。通過(guò)誘變育種，選育能產(chǎn)特定物質(zhì)的菌種，并且能進(jìn)一步縮短發(fā)酵時(shí)間，降低能耗，降低生產(chǎn)成本。李崎等[13]對(duì)一株啤酒酵母進(jìn)行紫外線誘變篩選抗老化能力的菌株,篩選獲得一株A27菌株，經(jīng)過(guò)馴化后分離得到的優(yōu)選株MI4是一株具有抗老化能力的優(yōu)良啤酒酵母，能夠提高啤酒的風(fēng)味穩(wěn)定性。

2.2 離子束注入育種方法

受太空育種等輻射育種的啟發(fā)，離子束是一種生物品種改良的新技術(shù)。在微生物誘變育種的研究中，利用離子注入進(jìn)行微生物菌種改良已廣泛應(yīng)用。離子束誘變育種與傳統(tǒng)方法相比，具有損傷輕，突變率高，突變譜寬，遺傳穩(wěn)定，易于獲得理想菌株等特點(diǎn)。離子束注入一方面會(huì)引起DNA鏈斷裂，另一方面由于質(zhì)量、能量、電荷的三因子協(xié)同引起大量受體原子移位、重組，形成新的分子結(jié)構(gòu)和基因，產(chǎn)生豐富的基因突變，是較理想的選育菌株的方法。袁仲等[14]采用10 kev低能N+注入啤酒酵母，經(jīng)篩選獲得一株凝聚性強(qiáng)，適合于用小麥汁發(fā)酵生產(chǎn)啤酒，該菌株發(fā)酵度為66%～68%，雙乙酰含量低于口味閾值的菌株。

2.3 激光誘變育種方法

用激光照射酵母菌，可以通過(guò)產(chǎn)生光、熱、電、壓力和電磁效應(yīng)的綜合作用，影響酵母菌使其細(xì)胞DNA或RNA改變，酶活改變，進(jìn)而引起細(xì)胞分裂和細(xì)胞代謝活動(dòng)的改變。到目前為止，國(guó)內(nèi)外關(guān)于激光誘變微生物已做了大量的研究。激光誘變具有操作簡(jiǎn)單、安全、變異率高、輻射損傷輕等優(yōu)點(diǎn)。

吳英敏等[15]以絮凝性弱而其他發(fā)酵指標(biāo)皆可的啤酒酵母菌Fs為出發(fā)菌株，以激光-氯化鋰為復(fù)合誘變劑誘變啤酒酵母得到一株絮凝性適中的啤酒酵母，絮凝性為37.9%，比原菌株提高了1.61倍。用該菌株釀造的啤酒，發(fā)酵液中雙乙酰含量為0.048 mg/L，風(fēng)味指標(biāo)幾乎不變。李建飛等[16]研究了采用新型的離子注入法與氦氖激光技術(shù)對(duì)啤酒酵母進(jìn)行復(fù)合誘變，選育到了優(yōu)良啤酒酵母菌株，該菌株與出發(fā)菌株相比，發(fā)酵能力和還原雙乙酞性能強(qiáng)，且遺傳穩(wěn)定性好，在連續(xù)多次傳代過(guò)程中，各項(xiàng)性能指標(biāo)都正常，可以用于啤酒廠的大規(guī)模生產(chǎn)。文章研究采用新型的離子注人法與氦氖激光技術(shù)聯(lián)用對(duì)啤酒酵母進(jìn)行復(fù)合誘變，以選育優(yōu)良的啤酒酵母菌株。

2.4 高壓靜電育種方法

高靜壓是采用100 MPa以上靜壓對(duì)物料進(jìn)行特殊加工的技術(shù)。近些年來(lái)，靜電生物效應(yīng)的研究十分活躍,尤其在微生物領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。高壓靜電場(chǎng)對(duì)生物有機(jī)體細(xì)胞的影響主要是:引起細(xì)胞DNA和染色體畸變、酶活差或鈍化、細(xì)胞分裂和代謝慢等。研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)高壓靜電場(chǎng)處理的釀酒酵母變異菌株的乙醇脫氫酶同工酶的酶譜發(fā)生了不同程度的變化,證實(shí)了高壓電場(chǎng)對(duì)釀酒酵母的誘變作用。這為高壓靜電場(chǎng)應(yīng)用于釀酒酵母菌的誘變育種開(kāi)拓了新的前景。實(shí)驗(yàn)采用高靜壓處理，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室保藏啤酒酵母菌種SP-3進(jìn)行誘變處理，發(fā)現(xiàn)在250 MPa，保壓時(shí)間為30 min時(shí)，得到一株酵母菌株，酒精度比出發(fā)菌珠降低了1.6%vol，并且新菌株凝聚性良好,雙乙酰含量較低。高壓對(duì)微生物有多方面的影響，不僅可使微生物細(xì)胞體積、形態(tài)、細(xì)胞組分發(fā)生變化，而且可使微生物的核酸結(jié)構(gòu)及其生物學(xué)功能和基因表達(dá)發(fā)生改變[17]。

2.5 微波誘變育種方法

王勇等[18]以啤酒酵母菌種SY-9作為出發(fā)菌株，利用微波誘變技術(shù)，進(jìn)行適量低產(chǎn)SO2啤酒酵母菌株的選育。突變株與原始出發(fā)菌株相比，SO2產(chǎn)量明顯降低，其遺傳物質(zhì)與出發(fā)菌株SY-9相比有較大差異，是一株適量低產(chǎn)SO2的新菌株。潘明等[19]以微波輻射技術(shù)對(duì)啤酒酵母菌進(jìn)行誘變，以發(fā)酵液中為主要指標(biāo)篩選獲得一株低產(chǎn)雙乙酰的優(yōu)良啤酒酵母菌株，此菌株發(fā)酵液中的雙乙酰含量比原始菌株降低了36%；其發(fā)酵液保持了親株的優(yōu)良風(fēng)味和凝聚性。該菌株經(jīng)多次傳代，雙乙酰含量保持了較低的水平。

2.6 航天誘變育種方法

馬旭光等[20]對(duì)經(jīng)航天誘變的啤酒酵母菌進(jìn)行復(fù)壯，并對(duì)復(fù)壯后的酵母菌株從細(xì)胞大小、菌落形態(tài)、發(fā)酵力、增殖情況以及死滅溫度等幾方面進(jìn)行了篩選。試驗(yàn)結(jié)果表明，誘變后菌株的發(fā)酵力、生長(zhǎng)速度均優(yōu)于出發(fā)菌株，死滅溫度基本相同。并依此篩選出了一株各種生理性狀都較好的誘變菌株。研究通過(guò)對(duì)航天誘變的啤酒酵母菌的復(fù)壯和優(yōu)良菌株的篩選，以期望能廣泛利用碳源大量生產(chǎn)SCP提供優(yōu)良菌株和奠定理論基礎(chǔ)。

3 化學(xué)誘變育種

化學(xué)誘變育種是用特定的化學(xué)物質(zhì)對(duì)微生物進(jìn)行處理，以誘發(fā)遺傳物質(zhì)的突變，從而引起變異，然后根據(jù)育種目標(biāo)，對(duì)這些變異進(jìn)行鑒定、培育和選擇，最終育成新品種。常用化學(xué)誘變劑主要有：烷化劑、核酸堿基類(lèi)似物、亞硝酸、疊氮化鈉、秋水仙素等。

王勇等[21]采用硫酸二乙酯對(duì)啤酒酵母出發(fā)菌株SY-8進(jìn)行化學(xué)誘變，通過(guò)不同硫源鑒別培養(yǎng)基的反復(fù)篩選，得到適量高產(chǎn)SO2的突變菌株MS-10。發(fā)酵實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示突變菌株MS-10的SO2生成量與原始出發(fā)菌株相比有很大提高，其遺傳物質(zhì)與出發(fā)菌株SY-8相比較大差異，是一株適量高產(chǎn)SO2的新菌株。傅力等[22]以啤酒酵母X為出發(fā)菌株,用亞硝基胍（NTG）和甲基磺酸乙酯（EMS）連續(xù)誘變,通過(guò)初篩及復(fù)篩,得到一株產(chǎn)蛋白酶A活力低的啤酒酵母突變株GM235。與出發(fā)菌株X相比，GM235發(fā)酵的啤酒正丙醇含量高于出發(fā)菌株,蛋白酶A活力降低了19.83%，異戊醇和總高級(jí)醇分別降低了5.03%和4.87%，降糖能力和雙乙酰還原能力略強(qiáng)。陳旭等[23]采用甲基磺酸乙酯（EMS）對(duì)啤酒酵母進(jìn)行化學(xué)誘變，利用平板篩選得到五株低產(chǎn)蛋白酶A的菌株。突變株E10在發(fā)酵力、風(fēng)味物質(zhì)和雙乙酰還原能力等綜合指標(biāo)保持了親株的優(yōu)良性狀，同時(shí)蛋白酶A活力顯著降低,后代遺傳性狀穩(wěn)定。

化學(xué)誘變的優(yōu)點(diǎn)有：使用經(jīng)濟(jì)方便，只需少量的藥劑和簡(jiǎn)單的設(shè)備；不同化學(xué)誘變劑對(duì)不同組織或細(xì)胞、染色體節(jié)段、基因的誘變有一定專(zhuān)一性。

4 雜交與融合技術(shù)的應(yīng)用

4.1 雜交育種

雜交育種是利用酵母的生活史,并利用其具有不同遺傳特性和相反交配型的細(xì)胞產(chǎn)生的雙倍體這一特點(diǎn)進(jìn)行的的育種方法。雜交育種可以消除菌株經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期誘變后所出現(xiàn)的產(chǎn)量性狀難以繼續(xù)提高的困難。Rainnien等[24]用選自乳清的釀酒酵母與葡萄汁酵母為親本進(jìn)行雜交,獲得的雜合子同時(shí)具有兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀，即具有分解蘋(píng)果酸能力強(qiáng)和生成乙酸能力弱的特點(diǎn)。Romano等[25]曾將一株絮凝性強(qiáng)酵母與一株不產(chǎn)SO2的酵母雜交獲得了一株絮凝性比較強(qiáng)且不產(chǎn)SO2的酵母,并用于生產(chǎn)中。目前采用強(qiáng)迫交配法,用非交配型菌株在高濃度狀態(tài)下與單倍體菌株交配,也可育成抗嗜殺酵母的啤酒酵母。通過(guò)強(qiáng)迫交配法將嗜殺酵母的嗜殺因子導(dǎo)入啤酒酵母的細(xì)胞，使啤酒酵母具有嗜殺因子，這樣可防止其他酵母菌的污染。雜交后代具有雙親優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有優(yōu)于雙親的性狀，雜交種的生活力強(qiáng)、適應(yīng)性廣，有較強(qiáng)的抗逆力和競(jìng)爭(zhēng)力。

4.2 原生質(zhì)體融合

原生質(zhì)體融合技術(shù)是指兩種不同的親株經(jīng)酶法去壁融合得到原生質(zhì)體，置于高滲溶液中，在一定融合劑的作用下使兩者相互凝集并發(fā)生細(xì)胞融合，進(jìn)而形成基因重組，獲得融合了親本優(yōu)良性狀的新菌株的育種方法。原生質(zhì)體融合技術(shù)具有雜交頻率較高、受接合型或致育型的限制較小、遺傳物質(zhì)更完整，同時(shí)融合子集合了參與融合的兩株以上親株的優(yōu)良性狀，對(duì)于提高菌株產(chǎn)量和品質(zhì)有利。

原生質(zhì)體融合技術(shù),在酵母菌種優(yōu)良性能的整合方面越來(lái)越顯示它的優(yōu)越性。陳海昌等[26]用啤酒酵母和糖化酵母進(jìn)行原生質(zhì)體融合,篩選出的融合株既有較高的發(fā)酵度和絮凝性，又能水解淀粉和糊精，適宜生產(chǎn)低糖啤酒。有研究表明，把啤酒酵母與糖化酵母進(jìn)行細(xì)胞融合，從中選幾株融合子用于發(fā)酵，其發(fā)酵度高，降糖速度快，具有一定糖化糊精能力。王正祥等[27]運(yùn)用原生質(zhì)體融合技術(shù)成功地將殺傷質(zhì)粒轉(zhuǎn)入啤酒酵母中，并使其能十分穩(wěn)定地表達(dá)殺傷性能。經(jīng)發(fā)酵試驗(yàn)證明融合株具有與親株相似的發(fā)酵性能。所生產(chǎn)出的啤酒與親株相似且能保持較長(zhǎng)時(shí)間的殺菌力。周東坡等[28]將生產(chǎn)用的兩種啤酒酵母分別進(jìn)行單倍體化。經(jīng)搖振培養(yǎng)后,酶解制備原生質(zhì)體,對(duì)一株進(jìn)行紫外滅活,而另一株進(jìn)行熱滅活,再利用PEG進(jìn)行融合，挑選融合子。經(jīng)試驗(yàn)證明融合子是一株口味獨(dú)特、發(fā)酵度高、絮凝性強(qiáng)、遺傳性能穩(wěn)定兼具有多種優(yōu)良性狀的啤酒酵母生產(chǎn)新菌株。因此，利用原生質(zhì)體融合技術(shù)構(gòu)建新型高效啤酒專(zhuān)用酵母將對(duì)我國(guó)啤酒工業(yè)的發(fā)展起重大的促進(jìn)作用。原生質(zhì)體融合可以提高重組率，是獲得胞質(zhì)雜種的理想途徑。體細(xì)胞雜交克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性的障礙，在遠(yuǎn)緣育種和新物種、新資源創(chuàng)造中具有深遠(yuǎn)意義。

5 基因工程育種

基因工程是指把某一生物體供體的遺傳物質(zhì)在體外經(jīng)限制性內(nèi)切酶與連接酶的“剪接”作用,與一定的載體質(zhì)粒、噬菌體、病毒等相連接重組，構(gòu)成重組分子,再導(dǎo)入另一生物體受體細(xì)胞中,使外源片段在受體細(xì)胞內(nèi)得到表達(dá),并穩(wěn)定遺傳的技術(shù)。利用基因工程手段，從生物體內(nèi)提取出所要表達(dá)的基因或人工合成的DNA片段，導(dǎo)入適當(dāng)?shù)妮d體，再轉(zhuǎn)入釀酒酵母細(xì)胞中，使遺傳物質(zhì)重新組合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)釀酒酵母的改良。Drangiris等[29]從S.cerevisae和S.uvarum品系中克隆編碼乙醇乙酰轉(zhuǎn)移酶的基因，轉(zhuǎn)導(dǎo)至酵母細(xì)胞中，乙醇乙酰轉(zhuǎn)移酶表現(xiàn)出高活性，提高了啤酒中乙酸戊乙酯和乙酸乙酯等產(chǎn)香氣物質(zhì)的生成，啤酒的香味更強(qiáng)烈。啤酒酵母育種的進(jìn)展與啤酒酵母分子遺傳學(xué)研究的迅猛發(fā)展是分不開(kāi)的。傳統(tǒng)的遺傳學(xué)方法雖在育種方面取得一定的成績(jī)，但仍有不足之處?，F(xiàn)代基因工程技術(shù)由于其育種具有定向性，目前已廣泛應(yīng)用于微生物菌種的改造與重組。利用基因工程可以在不改變啤酒酵母原有釀造特性的條件下，賦予啤酒酵母新特性。有研究表明，菌株之間存在著遺傳差異，風(fēng)味也不盡相同，這意味著不同菌株之間存在著特定的等位基因，并且這些等位基因影響著風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生。對(duì)幾株菌株進(jìn)行部分或全部測(cè)序的結(jié)果表明，與風(fēng)味物質(zhì)形成相關(guān)的基因存在著遺傳差異[30]。因此，基因工程的發(fā)展，為賦予啤酒酵母許多優(yōu)良釀造特性提供了一條捷徑，并使定向育種變得切實(shí)可行。從理論上看，我們可以利用基因工程技術(shù)提高釀酒酵母對(duì)各種環(huán)境因素的耐受性，可顯著提高發(fā)酵水平。

6 展望

啤酒因其具有的營(yíng)養(yǎng)和保健作用而備受現(xiàn)代人推崇，成為當(dāng)今飲料業(yè)的發(fā)展方向。在當(dāng)前啤酒生產(chǎn)中,酵母的選育工作是僅次于生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)的重要因素。在啤酒發(fā)酵過(guò)程中要得到雙乙酰還原速度快和適量產(chǎn)醇和酯的菌種，都可以通過(guò)酵母的選育來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此,為了優(yōu)化啤酒的生產(chǎn)工藝,提高啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量,選育優(yōu)良品質(zhì)的啤酒酵母是非常必要的。人們?cè)絹?lái)越注重啤酒的質(zhì)量、風(fēng)格和特點(diǎn)。因此，為了適應(yīng)不同區(qū)域、不同品種、不同風(fēng)格、不同消費(fèi)需求的啤酒的生產(chǎn)，優(yōu)良啤酒酵母的選育工作，尤其是特酒特菌的專(zhuān)用啤酒酵母的選育就顯得非常必要。

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The Methods of Improving Beer Yeast Performance

QIU Xiu-wen,WU Xiao-yu,GOU Xiao-yan*,WANG Yuan-xiu
(College of Bioscience and Bioengineering of Jiangxi Agriculture University,Nanchang Key Laboratory of Fermentation Application Technology,Nanchang 330045,Jiangxi,China)

2011-11-09

校博士啟動(dòng)基金項(xiàng)目（20081001）；江西省科技支撐項(xiàng)目[2008（212號(hào)）]；江西省自然科學(xué)基金（2008GJN0016）

邱秀文（1984—），男（漢），碩士研究生，主要從事微生物與發(fā)酵工程的研究工作。

*通信作者：郭曉燕，主要從事發(fā)酵工藝研究。