葡萄酒酿酒酵母菌基因工程改良_韩北忠
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第七章 酵母基因工程页数:22
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第九章酵母菌基因工程页数:51
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第八章酵母基因工程详解页数:52
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酵母基因工程页数:4
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发酵——基因工程菌页数:66
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2007面包酵母基因工程菌页数:2
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酵母基因工程综述页数:2
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中国本土葡萄酒酵母种质资源创新与产业化应用
我国本土葡萄酒酵母种质资源创新与产业化应用随着我国葡萄酒产业的快速发展，葡萄酒酿造技术的提升和创新已成为行业发展的关键。
酵母是葡萄酒发酵的重要微生物，其种质资源的创新与产业化应用对于提高我国葡萄酒的品质和竞争力至关重要。
在这个背景下，本文将重点探讨我国本土葡萄酒酵母种质资源的创新与产业化应用，从不同角度对这一问题进行剖析。
一、我国本土葡萄酒酵母种质资源的现状在过去的几十年里，我国葡萄酒酿造产业取得了长足发展，相应的酵母种质资源也得到了广泛的开发和利用。
我国本土酵母种质资源种类繁多，其在适应性、抗性和发酵性能方面与欧洲酵母有着明显的差异。
然而，与全球主要葡萄酒产区相比，我国本土葡萄酒酵母种质资源的研究和应用仍存在一定的不足之处，尤其是在高品质葡萄酒酵母品种的培育和应用方面。
二、我国本土葡萄酒酵母种质资源的创新1. 对我国本土酵母种质资源的深入研究和开发随着葡萄酒产业的蓬勃发展，科研机构和企业对我国本土酵母种质资源进行了深入的研究和开发。
通过对我国不同地区葡萄酒酵母菌株的分离、鉴定和评价，筛选出适合我国葡萄酒酿造的高效酵母菌株，并进行了系列的改良和培育工作。
这些工作的开展，丰富了我国本土酵母资源的种类和品质，为我国葡萄酒产业的发展提供了有力的技术支持。
2. 创新技术在酵母菌株的培育和改良中的应用除了对我国本土酵母种质资源进行研究外，科研人员还采用了一系列创新技术，如基因工程、交叉育种和遗传改良等，加速了酵母菌株的培育和改良进程。
这些创新技术的应用，为提高酵母菌株的发酵效率、稳定性和抗逆性提供了有力的技术手段，为我国本土葡萄酒酵母种质资源的创新和发展注入了新的活力。
三、我国本土葡萄酒酵母种质资源的产业化应用1. 酵母菌株的工业化生产和应用在我国，一些具有独特优势的酵母菌株已经开始实现工业化生产，并在葡萄酒酿造过程中得到了应用。
这些酵母菌株不仅可以有效提高葡萄酒的品质，还可以降低生产成本，提高酿造效率。
葡萄酒酿造中酿酒酵母的遗传改良研究及应用前景
葡萄酒酿造中酿酒酵母的遗传改良研究及应用前景葡萄酒是一种著名的发酵酒，其酿造过程中，酿酒酵母起到了至关重要的作用。
酿酒酵母可以发酵葡萄中的糖类，转化成酒精和二氧化碳。
在葡萄酒酿造的过程中，酿酒酵母的遗传改良已经成为了一个研究热点。
一、酿酒酵母的遗传改良：背景和意义酵母是一种单细胞真菌，生长快、繁殖易、代谢活跃，因此广泛应用于食品和药品工业。
酿酒酵母作为一种特殊的酵母，是葡萄酒酿造的主要微生物。
虽然酿酒酵母已经被广泛使用了几百年，但是其基因组和代谢途径的深入研究直到本世纪初才展开。
利用基因工程技术可以改变酵母的基因组和代谢途径，进而改善其酿酒性能。
酿酒酵母的遗传改良有以下几个意义：1. 提高酵母的酿酒效率。
通过遗传技术改变酵母的代谢通路，可以提高其在发酵过程中产生酒精的速度和效率，缩短酿造时间。
2. 提高酒的品质。
通过遗传技术改变酵母的代谢通路，可以提高其产生酒精和香味物质的效率，进而改善酒的品质。
3. 减少酒的生产成本。
通过遗传技术改变酵母的代谢通路，可以使酵母在酿造过程中更加耐受高温、低温和低pH等环境，减少生产成本。
二、酿酒酵母的遗传改良实践1. 酒精代谢通路的改良酒精代谢通路是酿酒酵母的重要代谢通路，主要包括糖的分解、乙醇发酵和产氧呼吸等环节。
在酿造葡萄酒的过程中，酿酒酵母会在糖的分解过程中产生二氧化碳和酒精。
传统上，酵母在发酵初期会优先进行糖的分解，以此产生能量和生长物质。
然而，这种代谢方式会降低酒精的产量。
为了提高酒精的产量，研究人员通过改变酵母糖的分解途径，使其能够更快地产生酒精。
2. 香味物质产生通路的改良除了酒精之外，还有很多香味物质对葡萄酒的口感和品质起着至关重要的作用。
研究人员通过遗传改良酿酒酵母的香味物质产生通路，使其更高效地产生这些物质。
例如，研究人员通过遗传改良Hexose transporter基因，使酵母能够更快地转运糖类，进而提高香味物质的产生速度。
三、酿酒酵母的遗传改良应用前景随着生物技术的发展，酿酒酵母的遗传改良已经成为了一个研究热点。
通过科学技术创新提高传统工艺白干霞多丽葡萄酒质量
通过科学技术创新提高传统工艺白干霞多丽葡萄酒质量通过科学技术创新提高传统工艺白干霞多丽葡萄酒质量1. 引言葡萄酒作为一种古老的饮品，已经有数千年的历史。
白干霞多丽是一种著名的葡萄品种，其产生的葡萄酒具有清爽、香气浓郁等特点，深受消费者喜爱。
然而，传统工艺生产的白干霞多丽葡萄酒在质量上仍然存在一些问题。
本文将探讨如何通过科学技术创新来提高传统工艺白干霞多丽葡萄酒的质量，以满足不断提高的消费者需求。
2. 持续改进葡萄种植技术葡萄酒的质量取决于原料的质量，而葡萄的质量又取决于种植技术。
通过科学技术创新，我们可以持续改进葡萄种植技术，提高葡萄的生长环境和质量。
首先，我们可以应用现代农业技术，如精准施肥、水分管理和病虫害防治等，来改进葡萄的生长条件。
其次，我们可以通过选择优质的葡萄品种和进行良好的葡萄品种管理，来提高葡萄的品质。
3. 创新酿造工艺传统工艺的白干霞多丽葡萄酒在酿造工艺上存在一些问题，导致酒质不稳定和口感不佳。
通过科学技术创新，我们可以提出新的酿造工艺，来解决这些问题。
例如，通过应用发酵控制技术，我们可以控制发酵温度和发酵时间，以改善酿造过程中的微生物代谢，提高葡萄酒的质量。
另外，我们还可以应用葡萄皮浸渍技术，提高葡萄酒的花果香气和色素浓度。
4. 应用先进的酿造设备酿造设备是酿造过程中的关键因素之一。
通过应用先进的酿造设备，我们可以提高白干霞多丽葡萄酒的酿造效率和质量。
例如，采用不锈钢发酵罐代替传统的木桶发酵，可以减少发酵过程中的氧气接触，保护葡萄酒的香气和色素。
此外，我们还可以使用温度控制设备和自动化设备，来提高酿造过程的稳定性和一致性。
5. 优化葡萄酒的瓶装和储存技术葡萄酒的瓶装和储存技术对于保持酒质和延长葡萄酒的保质期至关重要。
通过科学技术创新，我们可以优化瓶装和储存技术，提高白干霞多丽葡萄酒的质量。
例如，应用气体调节技术和真空封口技术，可以减少葡萄酒与空气接触，从而防止氧化和酸败。
此外，我们还可以应用低温贮存技术和UV灯杀菌技术，来延长葡萄酒的保质期。
宁夏贺兰山东麓葡萄酿酒酵母菌的分离及其分类鉴定的开题报告
宁夏贺兰山东麓葡萄酿酒酵母菌的分离及其分类鉴定的开题报告一、题目：宁夏贺兰山东麓葡萄酿酒酵母菌的分离及其分类鉴定二、研究背景：葡萄酒是一种古老而珍贵的酒类，以其独特的风味和健康功效，受到全球消费者的喜爱。
葡萄酿酒酵母是葡萄酒酿造过程中不可或缺的一种微生物。
不同地区、不同类型的葡萄产生的酿酒酵母也会有所不同，因此，研究葡萄酒酿酒酵母在不同环境下的生态特性具有重要的理论和应用价值。
贺兰山东麓地区是我国葡萄酒生产的重要产区之一，但对其葡萄酒酿酒酵母的研究还相对较少。
因此，本研究旨在分离贺兰山东麓葡萄酿酒酵母并对其进行分类鉴定，为该地区葡萄酒酿造技术的改进和完善提供理论和实践基础。
三、研究内容和方法：1. 样品采集：从贺兰山东麓地区的不同葡萄酒酿造场所采集葡萄酒和酒渣样品。
2. 酵母分离：使用马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）培养基对样品进行酵母分离。
3. 酵母筛选：在PDA培养基中筛选出以快速生长和高产酒精为特点的优良酱香型酵母。
4. 酵母分类鉴定：使用形态学和分子生物学方法对优良酱香型酵母进行分类和鉴定。
四、研究意义：1. 研究贺兰山东麓地区葡萄酿酒酵母的生态特性，为改进该地区葡萄酒酿造技术提供理论依据。
2. 分离和筛选出优良酱香型酵母，有望作为贺兰山东麓地区葡萄酒酿造的重要酵母菌株，推动其酒类产品的提质升级。
3. 借助分子生物学技术进行酵母分类鉴定，可以为酿酒行业提供一种快速、准确的酵母种类鉴定方法。
五、预期成果和工作计划：1. 成果：（1）成功分离出不同来源的葡萄酿酒酵母菌株，筛选出优良酱香型酵母。
（2）完成对葡萄酿酒酵母的分类鉴定，明确其系统学分类地位和酵母特性。
2. 工作计划：（1）6月份：开始样品采集和酵母分离工作。
（2）7月份：对分离出的酵母株进行基本生理生化特性的分析和筛选。
（3）8月份：完成对优良酱香型酵母的分类鉴定，并对其生长特性、酵母代谢产物、葡萄酒发酵能力等进行评价。
（4）9月份：撰写论文和做结题报告。
香格里拉本土葡萄酒酵母的筛选及其胁迫耐受性分析
香格里拉本土葡萄酒酵母的筛选及其胁迫耐受性分析秦伟帅;时磊;党明明;何霞红;朱书生;赵新节【摘要】本文对香格里拉葡萄酒产区葡萄果实及土壤中分离获得76株酵母菌株进行序列测定和生理特征分析.结果表明,这些菌株在亲缘关系上可归类于9个属10个种,其中优势菌株为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),占52.6%,其次是巴布维红酵母(Rhodosporidium babjevae)和葡萄酒有孢汉生酵母(Hanseniaspora vineae),分别占22.4%和7.9%.利用改良模拟葡萄汁培养基对菌株进行胁迫耐受性分析发现,酿酒酵母菌株CZ11和BZL12具有较高的酒精度、高糖和低温耐受性,具有冰酒发酵应用潜力.【期刊名称】《中外葡萄与葡萄酒》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】5页(P31-35)【关键词】香格里拉;本土酵母;筛选;胁迫耐受性;分析【作者】秦伟帅;时磊;党明明;何霞红;朱书生;赵新节【作者单位】云南农业大学农业生物多样性与病害控制教育部重点实验室,昆明650201;齐鲁工业大学山东省微生物工程重点实验室,济南 250353;山东省蓬莱万德福酒业有限公司,山东烟台 265600;山东省蓬莱万德福酒业有限公司,山东烟台265600;云南农业大学农业生物多样性与病害控制教育部重点实验室,昆明650201;云南农业大学农业生物多样性与病害控制教育部重点实验室,昆明 650201;齐鲁工业大学山东省微生物工程重点实验室,济南 250353【正文语种】中文【中图分类】S663.1;TS261.1香格里拉位于中国青藏高原南部，海拔3300～3500 m，是中国新兴的葡萄酒产区。
该地区气候寒冷干燥，紫外线辐射强，年平均降雨量在800～1000 mm之间，真菌病害少，是适宜种植优质酿酒葡萄的高海拔产区。
高原冰葡萄酒的发酵是一个复杂的微生物代谢过程，酵母菌在发酵过程中起着关键作用。
本土葡萄酒酵母的选育及低醇葡萄酒的酿造的开题报告
本土葡萄酒酵母的选育及低醇葡萄酒的酿造的开题报告一、研究背景葡萄酒是一种历史悠久的饮品，源远流长，许多国家拥有自己的酒文化和酿酒技术。
在中国，葡萄酒产业逐渐兴起并发展壮大，但由于气候环境和酿酒技术等方面的限制，国产葡萄酒在品质上与国外同类产品相比还有较大差距。
在酿酒技术方面，其中一个重要的环节是酵母的选育和应用。
目前，国产葡萄酒酵母多数来自国外进口，而这些酵母对环境适应性不足，会影响酒的风味和品质。
因此，通过选育适应中国本土环境的葡萄酒酵母，可以提升国产葡萄酒的品质和特色。
此外，近年来，随着消费者健康意识逐渐增强，低度酒的市场需求也在逐步上升。
因此，研究低醇葡萄酒的酿造技术，可以满足市场需求，同时也有利于葡萄酒产业的可持续发展。
二、研究内容和方法本研究将以国产葡萄酒酵母的选育和低醇葡萄酒的酿造为主要研究内容。
具体研究方法如下：1. 对国内不同产区的葡萄酒酵母进行筛选和鉴定，选出适应中国本土环境的优质酵母菌种。
2. 对所选菌种进行实验室和酒厂试验，考察其在酿造葡萄酒中的发酵特性和对酒品质的影响。
3. 研究低醇葡萄酒的酿造技术，通过调整发酵条件、控制酒精度数等方式，制备出口感醇厚、香气纯正的低醇葡萄酒。
4. 运用化学成分分析等方法，对所酿葡萄酒的香气、口感、色泽等进行综合评估，探讨葡萄酒酵母和酿造工艺对酒品质的影响。
三、研究意义本研究的意义如下：1. 选育适应中国本土环境的葡萄酒酵母，可以提升国产葡萄酒的品质和特色，促进葡萄酒产业的可持续发展。
2. 研究低醇葡萄酒的酿造技术，可以适应市场需求，满足消费者健康需求，同时也有利于葡萄酒产业的可持续发展。
3. 通过研究酿造工艺和葡萄酒酵母对酒品质的影响，可以为国内葡萄酒生产企业提供技术支持和科研参考，推动国内葡萄酒产业的发展和提高。
四、研究计划安排本研究预计在两年内完成，主要安排如下：第一年：1. 文献阅读和理论研究，对国内外葡萄酒酵母选育和低醇葡萄酒酿造技术进行全面了解。
基因工程在葡萄酒酵母菌种方面的研究
基因工程在葡萄酒酵母菌种方面的研究
李敬龙;冯雪东
【期刊名称】《葡萄栽培与酿酒》
【年(卷),期】1998(000)003
【摘要】基因工程已广泛地应用于微生物菌种的改造与构建。
由于基因工程育种具有定向性，因此，利用基因工程改造酿酒酵母，可以在不改变酿酒酵母的原酿造特征的条件下，赋予酿酒酵母新的酿造特性。
本文简述了基因工程在改造酿酒酵母特性方面的研究情况。
【总页数】2页(P37-38)
【作者】李敬龙;冯雪东
【作者单位】山东省轻工业学校发酵教研室;山东酒精总厂科研所
【正文语种】中文
【中图分类】TS262.6
【相关文献】
1.天然葡萄酒酵母菌种的分离、鉴定和酿造性能评价 [J], 李慧;王惠玲;吴雅琨;黄卫东
2.土壤中葡萄酒酿酒酵母菌种的选育 [J], 张敬慧
3.无核白甜葡萄酒产香酵母菌种筛选及其发酵性能研究 [J], 雷静;吴斌;郭峰;韩琛;陈雅;阿依加马丽
4.利用基因工程构建优良啤酒酵母菌种 [J], 王树庆
5.特色葡萄酒酵母菌种选育研究进展 [J], 周丽艳;刘绍军;刘畅
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葡萄酒酿酒酵母菌基因工程改良_韩北忠
具有良好絮凝性的酿酒酵母可使葡萄酒发酵液澄 清速度加快，降低酵母分离的能量消耗，还可防止酵母 细胞因长时间悬浮于发酵液中致使细胞自溶而影响葡 萄酒的风味。酿酒酵母的絮凝特性是由其本身的遗传 特性所决定，对絮凝基因的调控表达可以保障酵母在发 酵过程中维持高悬浮态，获得迅速的发酵，而在发酵完 成时，酵母细胞能够进行快速有效地沉淀。Ｖｅｒｓｔｒｅｐｅｎ 的研 究 表 明 ，将 絮 凝 素 基 因 ＦＬＯ１ 与后期发酵启动子 ＨＳＰ３０相连接，通过热击处理进行诱导表达，确保人工 控制的絮凝在发酵结束时实现［５］。 ３ 消除有害微生物的影响
葡萄酒的感官品质往往取决于口感、香气与色泽 的和谐统一。 ５．１ 构建调节酸度的酵母菌株
有机酸是葡萄酒的重要成分之一，其含量影响着 葡萄酒的质量和口感。对葡萄酒酸度的生物调节可以通 过含有来源于粟酒裂殖酵母（Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｐｏｍｂｅ） 和乳酸菌基因组合的重组葡萄酒酵母来实现。
葡萄酒酿酒酵母菌种改良中的应用。
关 键 词： 基因工程；酿酒酵母；葡萄酒；菌种改良
中图分类号： Ｑ７８； ＴＳ ２６１．１
文献标识码： Ａ 文章编号： ２０５４－ ０５７１（ ２００７） ０５－ ０００１－ ０３
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ｗｉｎｅ ｓｔｒａｉｎｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ｉｓ ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｍｉｃｒｏｂｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｗｉｎｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ． Ｔｈｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｓ． ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ａｆｆｅｃｔｓ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｓｔ ｏｆ ｗｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔｌｙ． Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｓ． ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ； Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ； ｗｉｎｅ； ｓｔｒａｉｎ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ
葡萄酒的感官品质往往取决于口感、香气与色泽 的和谐统一。 ５．１ 构建调节酸度的酵母菌株
有机酸是葡萄酒的重要成分之一，其含量影响着 葡萄酒的质量和口感。对葡萄酒酸度的生物调节可以通 过含有来源于粟酒裂殖酵母（Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｐｏｍｂｅ） 和乳酸菌基因组合的重组葡萄酒酵母来实现。
葡萄酒酿酒酵母菌种改良中的应用。
关 键 词： 基因工程；酿酒酵母；葡萄酒；菌种改良
中图分类号： Ｑ７８； ＴＳ ２６１．１
文献标识码： Ａ 文章编号： ２０５４－ ０５７１（ ２００７） ０５－ ０００１－ ０３
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ｗｉｎｅ ｓｔｒａｉｎｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ｉｓ ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｍｉｃｒｏｂｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｗｉｎｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ． Ｔｈｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｓ． ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ａｆｆｅｃｔｓ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｓｔ ｏｆ ｗｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔｌｙ． Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｓ． ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ； Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ； ｗｉｎｅ； ｓｔｒａｉｎ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ
中国本土葡萄酒酵母种群多样性分布的研究进展
中国本土葡萄酒酵母种群多样性分布的研究进展
李双石;陈晶瑜;韩北忠
【期刊名称】《中国酿造》
【年(卷),期】2011(000)012
【摘要】酵母菌是葡萄酒酿造过程中最重要的微生物菌群,较好的认识葡萄酒相关酵母种群的分布规律对于生产具有特色的高品质葡萄酒具有重要意义.文中论述了中国葡萄酒相关酵母资源的分布情况,以期为本地葡萄酒生产提供理论指导.
【总页数】5页(P4-8)
【作者】李双石;陈晶瑜;韩北忠
【作者单位】中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京100083;北京电子科技职业学院,北京100029;中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京100083;中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京100083
【正文语种】中文
【中图分类】TS261.1
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1.蛇龙珠葡萄酵母菌种群多样性和生态分布特征 [J], 李双石;苏宁;梁恒宇;陈晶瑜;韩北忠
2.广西毛葡萄产区野生葡萄酒酵母种群分布与系统进化分析 [J], 杨莹;管敬喜;谢林君;张劲;文仁德;成果;
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4.甘肃莫高葡萄酒厂酵母种群的生态分布 [J], 徐艳文;刘爱国;刘延琳;王泽举
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葡萄酒酿酒酵母基因工程菌构建的研究进展
2010年第1期葡萄酒酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae )是葡萄酒发酵当中最主要的微生物，它的性能不仅直接影响葡萄酒的产量、质量和经济性，还对葡萄酒特色的形成有很大影响。
为了提高葡萄酒的市场竞争力和商业价值，缩短发酵周期和降低生产成本，进而提高企业的竞争优势和获利能力，我们有必要对酿酒酵母进行选育、基因改良和构建工作。
酿酒酵母传统的选育改良方法主要有自然筛选、诱变育种和杂交育种(孢子杂交和原生质体融合等)，但是这些方法基本上都是采用霰弹枪式的做法，显得盲目，专一性不强，并且有可能在改善酵母菌株某些特征的同时，丢失其他一些人们喜爱的特征[1]。
近年发展起来的基因工程技术提高了目前选育以及改良酿酒酵母方法的特异性。
在引入新特征、消除不利特征的同时，一般不会影响其他性状。
随着1996年酿酒酵母全基因组测序工作的完成，利用基因工程技术构建酿酒酵母基因工程菌已经成为当前的主流。
并且，科学家们也为酿酒酵母相应地构建了多种有效的质粒载体及探索出相应的基因转化方法。
1基因工程菌的构建1．1构建调节酸度的酵母菌株葡萄酒中苹果酸含量较高时，会影响酒的品质，需要对其进行降酸处理[2]。
由于酿酒酵母(Saccha -romyces cerevisiae )分解苹果酸的能力比较低，因此通常在葡萄酒酒精发酵后接种乳酸菌进行苹果酸-乳酸发酵(malolactic fermentation ，MLF )，从而使葡萄酒的酸度降低[3]。
此外，粟酒裂殖酵母(Schizosaccha -romyces pombe )通过苹果酸-酒精发酵(maloethanolic fermentation ，MEF )也能将苹果酸分解为酒精和CO 2。
但由于苹果酸-酒精发酵会产生异味物质，因此不能直接用于葡萄汁(酒)的生物降酸[4]。
随着对乳酸菌和酵母苹果酸代谢相关酶系研究的深入及分子遗传转葡萄酒酿酒酵母基因工程菌构建的研究进展谭兆涛（西南大学食品科学学院，重庆400715）摘要：葡萄酒酿酒酵母是葡萄酒发酵工业中的主导微生物，其发酵性能直接影响葡萄酒的质量与生产成本，本文对利用基因工程构建各种具有优良性能的葡萄酒酿酒酵母基因工程菌作了概述。
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Ｃａｒｄｏｎａ等选择ＭＳＮ２作为目标基因来提高葡萄酒 酵母的抗性，ＭＳＮ２用于编码启动许多抗性相关基因转 录的蛋白因子，采用基因ＳＰＩ１的启动子代替此基因自身 的启动子，来调控ＭＳＮ２的过量表达，改良的酵母细胞 和对照酵母相比，１５℃和３０℃发酵速率均有所提高［４］。修 饰ＳＵＴ１、ＳＵＴ２、ＰＭＡ１和ＰＭＡ２基因的表达能够提高细 胞中固醇的积累以及细胞膜上ＡＴＰ酶的活性，从而提 高酵母对乙醇的耐受力［１－２］。 ２ 简化产品的生产工艺
市售的葡萄酒应该是澄清、晶亮、有光泽的，因而产
收稿日期： ２００７－０１－０２ 作者简介： 韩北忠（１９６１－），男，山西太原人，教授，主要从事食品微生物的研究工作。
２００７ Ｎｏ．５
· ２ · Ｓ ｅｒｉａｌ Ｎｏ．１７０
Ｃｈｉｎａ Ｂｒｅ ｗｉｎｇ
Ｆｏｒｕｍ ａｎｄ Ｓｕｍｍａｒｙ
品的澄清（化合物吸附，紧随着沉降或沉淀作用）和净化 （沉降、榨取、离心和过滤）是葡萄酒生产中的重要环节，其 主要目标是祛除蛋白质和细胞碎片，保证产品的物理化 学稳定性。葡萄酒的澄清和净化不仅费钱费力、降低葡 萄酒产量，而且还会造成香气和风味成分的流失。因此，人 们开始研究构建可简化此工艺步骤的工程酵母。
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ｉｓ ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｍｉｃｒｏｂｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｗｉｎｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ． Ｔｈｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｓ． ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ａｆｆｅｃｔｓ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｓｔ ｏｆ ｗｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔｌｙ． Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｓ． ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ； Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ； ｗｉｎｅ； ｓｔｒａｉｎ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ
专论与综述
中国酿造
２００７ 年 第 ５ 期
总第 １７０ 期 · １ ·
葡萄酒酿酒酵母菌基因工程改良
韩北忠１， 李双石１， ２， 陈晶瑜１， 段常青１
（ １． 中国农业大学 食品科学与营养工程学院， 北京 １０００８３； ２． 北京电子科技职业学院， 北京 １０００２９）
摘 要： 酿酒酵母是葡萄酒发酵工业中的主导微生物，其发酵性能直接影响葡萄酒的质量与生产成本，该文论述了基因工程在
具有良好絮凝性的酿酒酵母可使葡萄酒发酵液澄 清速度加快，降低酵母分离的能量消耗，还可防止酵母 细胞因长时间悬浮于发酵液中致使细胞自溶而影响葡 萄酒的风味。酿酒酵母的絮凝特性是由其本身的遗传 特性所决定，对絮凝基因的调控表达可以保障酵母在发 酵过程中维持高悬浮态，获得迅速的发酵，而在发酵完 成时，酵母细胞能够进行快速有效地沉淀。Ｖｅｒｓｔｒｅｐｅｎ 的研 究 表 明 ，将 絮 凝 素 基 因 ＦＬＯ１ 与后期发酵启动子 ＨＳＰ３０相连接，通过热击处理进行诱导表达，确保人工 控制的絮凝在发酵结束时实现［５］。 ３ 消除有害微生物的影响
Ｓｕｔｈｅｒｌａｎｄ等将酿酒酵母的亚硫酸盐还原酶与亚基 及辅因子相结合，以降低其在发酵过程中硫化氢的生 成量［１４］。 ５．４ 构建抗氧化的酵母菌株
嗜杀酵母的构建就是在酿酒酵母中引入对杂菌有 抑制或 杀 死 作 用 的 基 因 ，以 有 效 控 制 杂 菌的污染。例 如编码鸡蛋蛋清溶菌酶基因 ＨＥＬ１、乳酸片球菌（Ｐｅ－ ｄｉｏｃｏｃｃｕｓ ａｃｉｄｉｌａｃｔｉｃｉ）的片球菌素基因ＰＥＤ１和明串珠 菌属（Ｌｅｕｃｏｎｏｓｔｏｃ ｃａｒｎｏｓｕｍ）的明串珠菌素基因ＬＣＡ１ 都已用在具有杀菌能力的工程酵母菌中［６］。最理想的是 将各种抗微生物的活性全部整合到葡萄酒酵母中，从 而在葡萄酒酿造过程中抑制所有导致变质的细菌（如 醋菌属、葡萄糖酸菌属、乳酸菌属及小球菌属）、酵母菌 （如酒香酵母属、毕赤酵母属和接合酵母属）及霉菌（如 曲霉菌属、灰霉菌属、青霉菌属及木霉菌属）。 ４ 改善产品的保健及安全性能
葡萄酒酿酒酵母菌种改良中的应用。
关 键 词： 基因工程；酿酒酵母；葡萄酒；菌种改良
中图分类号： Ｑ７８； ＴＳ ２６１．１
文献标识码： Ａ 文章编号： ２０５４－ ０５７１（ ２００７） ０５－ ０００１－ ０３
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ｗｉｎｅ ｓｔｒａｉｎｓ
众所周知，适度饮用葡萄酒可缓解人的压力，延缓 衰老，美容养颜，预防心脑血管疾病及癌症的发生，其
原因在于葡萄酒中含有保护性物质，如各种酚类化合 物、白藜芦醇、水杨酸、鞣酸、黄酮类物质、维生素Ｃ、维 生素Ｅ、微量元素硒、锌、锰等。然而，有时也发现有一些 微量的有害物质，如被怀疑有致癌可能的氨基甲酸乙 酯、神经毒素生物胺、引起哮喘的亚硫酸盐等。当开发 新型的葡萄酒酵母菌株时，应特别注意加强菌株优点 如产生白藜芦醇、肉毒碱等，减少其风险如消除氨基甲 酸乙酯和生物胺、降低酒精含量等，以更好地配合适度 饮酒的健康消费趋势。
Ｂｏｎｙ等进行了苹果酸－乳酸酶基因ｍｌｅＳ和粟酒裂 殖酵母苹果酸通透酶基因ｍａｅ１在酿酒酵母中的共表达 研究，结果表明转化子能彻底降解苹果酸［９］。Ｖｏｌｓｃｈｅｎｋ 等从粟酒裂殖酵母中分离到苹果酸通透酶基因ｍａｅ１和 苹果酸酶基因ｍａｅ２，将ｍａｅ１和ｍａｅ２转移至酿酒酵母细 胞中并使其外源基因功能性表达，转化子能够将苹果 酸转化为乙醇，即苹果酸－乙醇发酵（Ｍａｌｏ－Ａｌｃｏｈｏｌ ｆｅｒ－ ｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ＭＡＦ）［１０］。李华等通过克隆包含ｍｌｅＡ和ｍｌｅＰ 基因的ｍｌｅ基因座并转化酿酒酵母，使其中的ｍｌｅＡ基因 得到外源表达，部分Ｌ－苹果酸降解生成乳酸［１１］。
在葡萄酒的整个生产过程中，有害微生物的生长 会改变产品的化学组成，劣化其外观、香气和风味。健 康的原料、卫生的酒窖和严格的酿造操作是防止葡萄 酒腐败变坏的基础，加入化学防腐剂则是控制有害微 生物污染的第二道防线。然而，过多地使用化学防腐剂 不仅会降低葡萄酒的品质，还要面对消费者日益增长 的抵触。因此，一 些 由 酵 母 衍 生 的 代 谢 产 物，抗菌酶以 及短肽等，被认为是化学防腐剂的有效替代品。但是纯 化的抗微生物酶和细菌素的价格昂贵，而且会被葡萄 酒酵母起始发酵剂表达的有效抗菌酶和肽所包 裹 ，丧失其应有的作用。此问题可通过构建嗜杀酵母菌 株来解决。
ＨＡＮ Ｂｅｉ－ｚｈｏｎｇ１，ＬＩ Ｓｈｕａｎｇ－ｓｈｉ１，２，ＣＨＥＮ Ｊｉｎｇ－ｙｕ１，ＤＵＡＮ Ｃｈａｎｇ－ｑｉｎｇ１
（１． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ； ２． Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９４，Ｃｈｉｎａ）
葡萄酒发酵过程中会产生痕量的挥发性含硫化合 物，挥发性很强，具有不愉快气味，通常描述为臭蛋味、 臭鼬气味、大蒜味或洋葱味。虽然其生成水平只有每升 数十至数百微克，但其感官刺激作用明显。含硫化合物 中挥发性最强的是硫化氢，具有臭鸡蛋的气味，硫化氢 的产生与酿酒酵母菌株的性质有关，可通过基因工程 技术构建产硫化氢低的菌株。Biblioteka 专论与综述中国酿造
２００７ 年 第 ５ 期
总第 １７０ 期 · ３ ·
物质（芳樟醇、香叶醇等）释放到酒中，但存在于葡萄浆 果及酿酒酵母中的糖苷酶种类有限，且易受到葡萄糖的 强烈抑制，而霉菌中具有多种水解糖苷能力强的酶类， 所以人们开始探索运用基因重组手段构建水解糖苷能 力强的酿酒酵母。
Ｐéｒｅｚ－Ｇｏｎｚáｌｅｚ 等 克 隆 了 长 臂 木 霉（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｍａ ｌｏｎｇｉｂｒａｃｈｉａｔｕｍ）的β（－ １，４）－内切葡聚糖酶基因ｅｇｌ１，使 其在葡萄酒酵母Ｔ７３中表达，Ｇａｎｇａ等将构巢曲霉（Ａｓ－ ｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｄｕｌａｎｓ）的β－（１，４）－内切木聚糖酶基因ｘｌｎＡ 拷贝到葡萄酒酿酒酵母中并使其表达，经重组酵母发 酵获得的葡萄酒的果香均有明显增加［１２－１３］。迄今为止，科 学家们在构建能够释放香气的酶（如胶质酶、糖苷酶、 葡聚糖酶和阿拉伯呋喃糖苷酶） 和酯类修饰酶（如乙 酸乙酯转移酶、酯酶和异戊基乙酸水解酶）的酵母方面 取得了显著地进展［１－２］。 ５．３ 构建消除不良气味的酵母菌株
为当前基因改良育种的主流，科学家们现已为酿酒酵 母构建了多种有效的质粒载体和基因转化方法。本 文 就 葡 萄 酒 酿 酒 酵 母基因工程改良中的应用作一概述。 １ 改善酵母的发酵性能
在改良葡萄酒酿酒酵母发酵性能方面主要的研究 包括：增加酵母的抗压能力和恢复能力；提高其对葡萄 中糖分和氮素的吸收与同化；加强酵母对乙醇、其他微 生物的代谢产物及毒素的耐受力；增强对亚硫酸盐、重金 属和农药的耐受力以及减少发酵过程中泡沫的形成。
葡萄酒的感官品质往往取决于口感、香气与色泽 的和谐统一。 ５．１ 构建调节酸度的酵母菌株
有机酸是葡萄酒的重要成分之一，其含量影响着 葡萄酒的质量和口感。对葡萄酒酸度的生物调节可以通 过含有来源于粟酒裂殖酵母（Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｐｏｍｂｅ） 和乳酸菌基因组合的重组葡萄酒酵母来实现。
酿酒酵母（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）是葡 萄 酒 发 酵工业中占主导地位的微生物，它的性能不仅直接影 响葡萄酒的 产 量 、质 量 和 经 济 性 ，还 对 葡 萄 酒 特 色 的 形成至关重要。有开拓性精神的酿酒师期望获得具有各 种 特 定 优 良 性 能 的 酵 母 菌 株 ，从 而 提 高 葡 萄 酒 的 市 场 竞 争力和商业价值，缩短发酵周期和降低生产成 本，进而提 高 企 业 的 竞 争 优 势 和 获 利 能 力 ，对 葡 萄 酒酵母的这些要求直接推动了酿酒酵母的选育和基 因改良工作。酿酒酵母传统的选育改良方法主要有自 然筛选、诱变育种和杂交育种（杂交、孢子杂交、稀有 杂 交 、胞 导 作 用 和 原 生 质 体 融 合），它 们 基 本 上 都 是 采用霰弹枪式的方法，这些方法可在较大的遗传区 域 甚 至 整 个 基 因 组 区 域 中 使 基 因 重 组 或 重 排 ，因 此 这类方法的专一性不强，可能在改善酵母菌株某些特 征的同时，丢失其他一些人们喜爱的特征［１－２］。而近年 来发展起来的基因工程技术提高了目前选育改良酿酒 酵母方法的特异性，在引入新特征、消除不利特征的同 时，一般不会影响其他性状。随着１９９６年酿酒酵母全基 因组测序工作的完成［３］，利用基因工程改良酿酒酵母成
市售的葡萄酒应该是澄清、晶亮、有光泽的，因而产
收稿日期： ２００７－０１－０２ 作者简介： 韩北忠（１９６１－），男，山西太原人，教授，主要从事食品微生物的研究工作。
２００７ Ｎｏ．５
· ２ · Ｓ ｅｒｉａｌ Ｎｏ．１７０
Ｃｈｉｎａ Ｂｒｅ ｗｉｎｇ
Ｆｏｒｕｍ ａｎｄ Ｓｕｍｍａｒｙ
品的澄清（化合物吸附，紧随着沉降或沉淀作用）和净化 （沉降、榨取、离心和过滤）是葡萄酒生产中的重要环节，其 主要目标是祛除蛋白质和细胞碎片，保证产品的物理化 学稳定性。葡萄酒的澄清和净化不仅费钱费力、降低葡 萄酒产量，而且还会造成香气和风味成分的流失。因此，人 们开始研究构建可简化此工艺步骤的工程酵母。
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ｉｓ ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｍｉｃｒｏｂｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｗｉｎｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ． Ｔｈｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｓ． ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ａｆｆｅｃｔｓ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｓｔ ｏｆ ｗｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔｌｙ． Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｓ． ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ； Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ； ｗｉｎｅ； ｓｔｒａｉｎ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ
专论与综述
中国酿造
２００７ 年 第 ５ 期
总第 １７０ 期 · １ ·
葡萄酒酿酒酵母菌基因工程改良
韩北忠１， 李双石１， ２， 陈晶瑜１， 段常青１
（ １． 中国农业大学 食品科学与营养工程学院， 北京 １０００８３； ２． 北京电子科技职业学院， 北京 １０００２９）
摘 要： 酿酒酵母是葡萄酒发酵工业中的主导微生物，其发酵性能直接影响葡萄酒的质量与生产成本，该文论述了基因工程在
具有良好絮凝性的酿酒酵母可使葡萄酒发酵液澄 清速度加快，降低酵母分离的能量消耗，还可防止酵母 细胞因长时间悬浮于发酵液中致使细胞自溶而影响葡 萄酒的风味。酿酒酵母的絮凝特性是由其本身的遗传 特性所决定，对絮凝基因的调控表达可以保障酵母在发 酵过程中维持高悬浮态，获得迅速的发酵，而在发酵完 成时，酵母细胞能够进行快速有效地沉淀。Ｖｅｒｓｔｒｅｐｅｎ 的研 究 表 明 ，将 絮 凝 素 基 因 ＦＬＯ１ 与后期发酵启动子 ＨＳＰ３０相连接，通过热击处理进行诱导表达，确保人工 控制的絮凝在发酵结束时实现［５］。 ３ 消除有害微生物的影响
Ｓｕｔｈｅｒｌａｎｄ等将酿酒酵母的亚硫酸盐还原酶与亚基 及辅因子相结合，以降低其在发酵过程中硫化氢的生 成量［１４］。 ５．４ 构建抗氧化的酵母菌株
嗜杀酵母的构建就是在酿酒酵母中引入对杂菌有 抑制或 杀 死 作 用 的 基 因 ，以 有 效 控 制 杂 菌的污染。例 如编码鸡蛋蛋清溶菌酶基因 ＨＥＬ１、乳酸片球菌（Ｐｅ－ ｄｉｏｃｏｃｃｕｓ ａｃｉｄｉｌａｃｔｉｃｉ）的片球菌素基因ＰＥＤ１和明串珠 菌属（Ｌｅｕｃｏｎｏｓｔｏｃ ｃａｒｎｏｓｕｍ）的明串珠菌素基因ＬＣＡ１ 都已用在具有杀菌能力的工程酵母菌中［６］。最理想的是 将各种抗微生物的活性全部整合到葡萄酒酵母中，从 而在葡萄酒酿造过程中抑制所有导致变质的细菌（如 醋菌属、葡萄糖酸菌属、乳酸菌属及小球菌属）、酵母菌 （如酒香酵母属、毕赤酵母属和接合酵母属）及霉菌（如 曲霉菌属、灰霉菌属、青霉菌属及木霉菌属）。 ４ 改善产品的保健及安全性能
葡萄酒酿酒酵母菌种改良中的应用。
关 键 词： 基因工程；酿酒酵母；葡萄酒；菌种改良
中图分类号： Ｑ７８； ＴＳ ２６１．１
文献标识码： Ａ 文章编号： ２０５４－ ０５７１（ ２００７） ０５－ ０００１－ ０３
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ ｗｉｎｅ ｓｔｒａｉｎｓ
众所周知，适度饮用葡萄酒可缓解人的压力，延缓 衰老，美容养颜，预防心脑血管疾病及癌症的发生，其
原因在于葡萄酒中含有保护性物质，如各种酚类化合 物、白藜芦醇、水杨酸、鞣酸、黄酮类物质、维生素Ｃ、维 生素Ｅ、微量元素硒、锌、锰等。然而，有时也发现有一些 微量的有害物质，如被怀疑有致癌可能的氨基甲酸乙 酯、神经毒素生物胺、引起哮喘的亚硫酸盐等。当开发 新型的葡萄酒酵母菌株时，应特别注意加强菌株优点 如产生白藜芦醇、肉毒碱等，减少其风险如消除氨基甲 酸乙酯和生物胺、降低酒精含量等，以更好地配合适度 饮酒的健康消费趋势。
Ｂｏｎｙ等进行了苹果酸－乳酸酶基因ｍｌｅＳ和粟酒裂 殖酵母苹果酸通透酶基因ｍａｅ１在酿酒酵母中的共表达 研究，结果表明转化子能彻底降解苹果酸［９］。Ｖｏｌｓｃｈｅｎｋ 等从粟酒裂殖酵母中分离到苹果酸通透酶基因ｍａｅ１和 苹果酸酶基因ｍａｅ２，将ｍａｅ１和ｍａｅ２转移至酿酒酵母细 胞中并使其外源基因功能性表达，转化子能够将苹果 酸转化为乙醇，即苹果酸－乙醇发酵（Ｍａｌｏ－Ａｌｃｏｈｏｌ ｆｅｒ－ ｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ＭＡＦ）［１０］。李华等通过克隆包含ｍｌｅＡ和ｍｌｅＰ 基因的ｍｌｅ基因座并转化酿酒酵母，使其中的ｍｌｅＡ基因 得到外源表达，部分Ｌ－苹果酸降解生成乳酸［１１］。
在葡萄酒的整个生产过程中，有害微生物的生长 会改变产品的化学组成，劣化其外观、香气和风味。健 康的原料、卫生的酒窖和严格的酿造操作是防止葡萄 酒腐败变坏的基础，加入化学防腐剂则是控制有害微 生物污染的第二道防线。然而，过多地使用化学防腐剂 不仅会降低葡萄酒的品质，还要面对消费者日益增长 的抵触。因此，一 些 由 酵 母 衍 生 的 代 谢 产 物，抗菌酶以 及短肽等，被认为是化学防腐剂的有效替代品。但是纯 化的抗微生物酶和细菌素的价格昂贵，而且会被葡萄 酒酵母起始发酵剂表达的有效抗菌酶和肽所包 裹 ，丧失其应有的作用。此问题可通过构建嗜杀酵母菌 株来解决。
ＨＡＮ Ｂｅｉ－ｚｈｏｎｇ１，ＬＩ Ｓｈｕａｎｇ－ｓｈｉ１，２，ＣＨＥＮ Ｊｉｎｇ－ｙｕ１，ＤＵＡＮ Ｃｈａｎｇ－ｑｉｎｇ１
（１． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ； ２． Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９４，Ｃｈｉｎａ）
葡萄酒发酵过程中会产生痕量的挥发性含硫化合 物，挥发性很强，具有不愉快气味，通常描述为臭蛋味、 臭鼬气味、大蒜味或洋葱味。虽然其生成水平只有每升 数十至数百微克，但其感官刺激作用明显。含硫化合物 中挥发性最强的是硫化氢，具有臭鸡蛋的气味，硫化氢 的产生与酿酒酵母菌株的性质有关，可通过基因工程 技术构建产硫化氢低的菌株。Biblioteka 专论与综述中国酿造
２００７ 年 第 ５ 期
总第 １７０ 期 · ３ ·
物质（芳樟醇、香叶醇等）释放到酒中，但存在于葡萄浆 果及酿酒酵母中的糖苷酶种类有限，且易受到葡萄糖的 强烈抑制，而霉菌中具有多种水解糖苷能力强的酶类， 所以人们开始探索运用基因重组手段构建水解糖苷能 力强的酿酒酵母。
Ｐéｒｅｚ－Ｇｏｎｚáｌｅｚ 等 克 隆 了 长 臂 木 霉（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｍａ ｌｏｎｇｉｂｒａｃｈｉａｔｕｍ）的β（－ １，４）－内切葡聚糖酶基因ｅｇｌ１，使 其在葡萄酒酵母Ｔ７３中表达，Ｇａｎｇａ等将构巢曲霉（Ａｓ－ ｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｄｕｌａｎｓ）的β－（１，４）－内切木聚糖酶基因ｘｌｎＡ 拷贝到葡萄酒酿酒酵母中并使其表达，经重组酵母发 酵获得的葡萄酒的果香均有明显增加［１２－１３］。迄今为止，科 学家们在构建能够释放香气的酶（如胶质酶、糖苷酶、 葡聚糖酶和阿拉伯呋喃糖苷酶） 和酯类修饰酶（如乙 酸乙酯转移酶、酯酶和异戊基乙酸水解酶）的酵母方面 取得了显著地进展［１－２］。 ５．３ 构建消除不良气味的酵母菌株
为当前基因改良育种的主流，科学家们现已为酿酒酵 母构建了多种有效的质粒载体和基因转化方法。本 文 就 葡 萄 酒 酿 酒 酵 母基因工程改良中的应用作一概述。 １ 改善酵母的发酵性能
在改良葡萄酒酿酒酵母发酵性能方面主要的研究 包括：增加酵母的抗压能力和恢复能力；提高其对葡萄 中糖分和氮素的吸收与同化；加强酵母对乙醇、其他微 生物的代谢产物及毒素的耐受力；增强对亚硫酸盐、重金 属和农药的耐受力以及减少发酵过程中泡沫的形成。
葡萄酒的感官品质往往取决于口感、香气与色泽 的和谐统一。 ５．１ 构建调节酸度的酵母菌株
有机酸是葡萄酒的重要成分之一，其含量影响着 葡萄酒的质量和口感。对葡萄酒酸度的生物调节可以通 过含有来源于粟酒裂殖酵母（Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｐｏｍｂｅ） 和乳酸菌基因组合的重组葡萄酒酵母来实现。
酿酒酵母（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）是葡 萄 酒 发 酵工业中占主导地位的微生物，它的性能不仅直接影 响葡萄酒的 产 量 、质 量 和 经 济 性 ，还 对 葡 萄 酒 特 色 的 形成至关重要。有开拓性精神的酿酒师期望获得具有各 种 特 定 优 良 性 能 的 酵 母 菌 株 ，从 而 提 高 葡 萄 酒 的 市 场 竞 争力和商业价值，缩短发酵周期和降低生产成 本，进而提 高 企 业 的 竞 争 优 势 和 获 利 能 力 ，对 葡 萄 酒酵母的这些要求直接推动了酿酒酵母的选育和基 因改良工作。酿酒酵母传统的选育改良方法主要有自 然筛选、诱变育种和杂交育种（杂交、孢子杂交、稀有 杂 交 、胞 导 作 用 和 原 生 质 体 融 合），它 们 基 本 上 都 是 采用霰弹枪式的方法，这些方法可在较大的遗传区 域 甚 至 整 个 基 因 组 区 域 中 使 基 因 重 组 或 重 排 ，因 此 这类方法的专一性不强，可能在改善酵母菌株某些特 征的同时，丢失其他一些人们喜爱的特征［１－２］。而近年 来发展起来的基因工程技术提高了目前选育改良酿酒 酵母方法的特异性，在引入新特征、消除不利特征的同 时，一般不会影响其他性状。随着１９９６年酿酒酵母全基 因组测序工作的完成［３］，利用基因工程改良酿酒酵母成