产酱香枯草杆菌质粒对菌体生理特性影响及与酱香产生关系初探

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现有资料表明,酱香型白酒的生产工艺与酱香产生有密切联系。酱香型白酒独特酿造工艺形成了其特殊的微生物区系,同时为美拉德反应提供了合适的反应条件,这些特殊的微生物区系与美拉德反应相互作用最终形成了独特的酱香风味。目前,对于酱香型白酒风味物质形成及相关微生物的研究多数只是在工艺上的改进或者用纯种的微生物强化发酵;对酱香型白酒的酿造微生物的研究也是主要集中在那些影响酱香型白酒生产的模式菌株的分离、筛选和鉴定上,对影响酱香型白酒风味物质的功能菌代谢产物作用和功能菌间的相互协同作用了解甚少,从分子水平和遗传学角度上对这些功能菌的产酱香机理的研究目前未见报道。本试验对两株产酱香枯草芽孢杆菌E20、B1⑥进行了质粒提取和消除,获得了质粒消除菌RE20、RB1⑥,对消除后的菌株生理特性进行了研究。并从蛋白酶活性、淀粉酶活性、发酵液总蛋白浓度、胞外总蛋白种类以及对模式美拉德反应催化等几个方面对消除质粒前后的菌株产酱香能力差异进行分析比较,以探讨质粒在酱香产生过程中可能具有的作用。研究表明:E20、B1⑥均携带大于4.5KB的质粒,RE20、RB1⑥并且遗传稳定。在菌体生长速度、菌落形态、最适培养温度、最适生长pH以及对抗生素的抗性等方面,B1⑥与RB1⑥、E20与RE20之间均未有明显的差异。研究表明:RE20、RB1⑥单菌发酵大豆升温培养后仍能产生浓郁酱香味;试验得到的数据统计分析后发现:B1⑥与RB1⑥、E20与RE20在淀粉酶活性、蛋白酶活性、蛋白含量三个方面差异性均不显著;B1⑥与RB1⑥、E20与RE20对模式美拉德反应催化效果差异性不显著;通过SDS-PAGE电泳发现B1⑥与RB1⑥、E20与RE20之间胞外蛋白种类和数量无任何差异性。模拟酱香型白酒酿造原料构成,对B1⑥与RB1⑥、E20与RE20发酵酿酒原料产生的风味物质HPLC检测,结果表明:B1⑥与RB1⑥、E20与RE20产生的风味物质无差异。研究证明两菌携带的质粒与酱香风味物质的产生并无直接关系。由此可以推测,本实验菌株酱香风味物质产生的相关基因不在质粒上,而是位于染色体组上,两菌携带的质粒的生物学功能还有待进一步研究。
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