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基于基因组改组的酱油酿造米曲霉分子育种研究的
开题报告
摘要：
酿造酱油的主要微生物菌种之一是米曲霉，但传统育种方法往往需
要大量的时间和经费。
基因组改组技术为育种提供了新的思路。
本研究
旨在基于基因组改组技术，利用CRISPR/Cas9技术改造米曲霉的基因组，研究体细胞内的靶向编辑和基因敲除，探究这些基因在酿造酱油的过程
中的作用，进而对米曲霉进行分子育种。
研究内容：
1. 进行米曲霉基因组序列分析，筛选关键基因
2. 设计CRISPR/Cas9系统并构建适当的质粒
3. 通过体外实验进行CRISPR/Cas9系统的优化
4. 通过体内实验进行基因敲除和靶向编辑
5. 功能性分析，探究关键基因在酿造酱油过程中的作用
6. 利用基因组改组的技术对米曲霉进行育种
研究意义：
此研究可以有效缩短育种的时间和成本，利用CRISPR/Cas9系统可
以精确编辑米曲霉基因组，揭示未知的基因功能和酿造酱油中的调味品
组成。
通过研究，可以改善米曲霉的生长和酿造性能，提高酿造酱油的
质量和产量。
此外，本研究所使用的技术也可以推广到其他微生物的育
种中，具有广泛的应用前景。
米曲霉蛋白酶基因与酶学特性研究进展
吴日帮;陈晨;方博文;周其洋
【期刊名称】《中国酿造》
【年(卷),期】2024(43)4
【摘要】米曲霉(Aspergillus oryzae)是酱油酿造中的关键微生物,其分泌的蛋白酶参与了原料蛋白质向氨基酸、呈味肽转化的过程,既为酵母、乳酸菌等微生物生长发酵提供养分,又为其他风味物质的形成提供物质基础,因此,蛋白酶是酱油发酵菌种选育中的重要指标。
随着米曲霉全基因组测序的发展,从基因水平分析米曲霉的蛋白酶成为新型蛋白酶资源挖掘的重要途径,同时从酶学特性的角度分析蛋白酶的互作以及与风味形成之间的关系,可以为酱油酿造用米曲霉菌种的迭代提供指导。
该文从米曲霉基因组数据角度分析米曲霉蛋白酶资源基因挖掘现状,并对已知的米曲霉蛋白酶(分泌型内肽酶、分泌型外肽酶)酶学特性进行综述,为新的米曲霉蛋白酶资源挖掘及新菌种开发提供参考。
【总页数】6页(P8-13)
【作者】吴日帮;陈晨;方博文;周其洋
【作者单位】佛山市海天(高明)调味食品有限公司;广东海天创新技术有限公司;佛山市海天调味食品股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TS264.2
【相关文献】
1.米曲霉M3中性蛋白酶的提取及酶学特性研究
2.米曲霉葡聚糖酶基因(AoEGLAI)在毕赤酵母中的表达研究及其酶学特性分析
3.米曲霉谷氨酰胺合成酶基因（AoglnAI）在大肠杆菌中的表达和酶学特性研究
4.米曲霉碱性蛋白酶基因的克隆表达及水解特性
5.米曲霉酸性蛋白酶基因在毕赤酵母中的异源表达及酶学性质
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米曲霉的研究及应用进展摘要：介绍了米曲霉的生物学特性，并综述了工业上的相关应在基础相关领域、发酵产物领域、宏观诱变及微观诱变领域的研究与应用并提出展望。
关键词：米曲霉生物学特性工业应用1 米曲霉的生物学特征米曲霉(Aspergillus oryzae)是一种好气性真菌，分类学归属于半知菌亚门、曲霉属。
菌落生长快，10d直径达5~6cm，质地疏松，菌丝一般呈黄绿色，酸度较大的培养基上呈绿色，酸度较小的培养基上呈黄色，老化后逐渐为褐色。
分生孢子梗生长在厚壁的足细胞上，分生孢子头呈放射形，顶囊球形或瓶形。
培养适温37℃。
米曲霉主要存在于粮食、发酵食品、腐败有机物、土壤等处，是我国传统酿造食品酱、酱油和酒类的生产菌种，也可用于生产各种酶制剂、有机酸、糖化饲料、益生素等。
在众多曲霉属家族中，米曲霉占有着重要的地位。
随着应用领域的蓬勃发展，人们对米曲霉的关注日渐增长。
2.米曲霉基础领域的研究2．1 米曲霉基因组的破译日本研究人员历经四年零四个月时间成功的破译了米曲霉基因组，并于2005年12月在《自然》杂志上发表了分析结果：米曲霉基因组大约有3800万个碱基对，共有8条染色体，包含约1．2万个基因。
这一成果为从微观领域研究米曲霉打下了一个良好的基础。
2．2米曲霉原生质体制备、再生和融合为了更进一步研究米曲霉，制备原生质体就变得尤为重要。
原生质体(Protoplast)即在高渗压溶液中，用酶法将细胞壁分解除掉，剩下由原生质膜包住的球状胞体。
它保持了原细胞的一切活性。
原生质体因去掉细胞壁屏障而对诱变剂的敏感性增强、变异率提高，而且表面易形成电极性，使不同种原生质之间相互易于吸引、脱水粘合而形成聚集物，因而原生质体诱变、融合是菌种选育的一种行之有效的方法。
王燕等人利用纤维素酶、溶壁酶、蜗牛酶三种酶混合，并按5:3:1的配比，结果达到了最优的破除细胞壁的效果。
章运等人考虑了茵龄、酶解温度、酶解时间、再生培养基的稳渗剂等多种因素，对沪酿3．042的原生质体制备与再生做了相关研究。
酱油中米曲霉酶系组成及其应用的研究进展
梁锦云;温林凤;李俊;扈圆舒;徐婷;刘占;符姜燕;曹庸
【期刊名称】《中国食品添加剂》
【年(卷),期】2024(35)3
【摘要】酱油是我国日常饮食的重要调味品,它由微生物发挥作用而形成。
其中米曲霉在酱油酿造过程中拥有巨大的应用价值和潜力,它不仅赋予酱油特殊的风味,而且产生一系列有利于其他微生物生长繁殖的化合物。
随着酱油发酵生产技术的不断改进与完善,对米曲霉酶学特征的研究更为迫切。
本文综述了近年来国内外关于酱油酿造中米曲霉的酶系组成研究及其应用进展,包括米曲霉的蛋白质降解酶、碳水化合物降解酶、细胞壁降解酶及膜降解酶等研究内容,为改善酱油酿造过程的原料利用率及酱油生产率提供了思路,也有利于酱油发酵工业的发展,提高经济收益。
【总页数】7页(P289-295)
【作者】梁锦云;温林凤;李俊;扈圆舒;徐婷;刘占;符姜燕;曹庸
【作者单位】华南农业大学食品学院;广东省功能食品活性物重点实验室;广东美味鲜调味食品有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TS264.2;Q556
【相关文献】
1.酱油酿造过程中米曲霉酶系的影响因素
2.郫县豆瓣高酶活米曲霉选育鉴定及复合菌制曲改善酶系组成研究——郫县豆瓣复合菌制曲改善酶系组成研究
3.郫县豆瓣
高酶活米曲霉选育鉴定及复合菌制曲改善酶系组成研究——郫县豆瓣高酶活米曲霉的选育鉴定4.酱油酿造中米曲霉酶系的影响5.2株米曲霉的特色酶系对酱油理化指标及品质的影响
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米曲霉培养实验报告一、引言米曲霉（Aspergillus oryzae）是一种常见的真菌，广泛应用于食品工业中的米酒、酱油、米糕等发酵过程中。
本实验旨在了解米曲霉的生长特性和培养条件，以便优化米曲霉的产量和品质。
二、实验方法1. 实验材料- 米曲霉菌种- 米饭- 培养基：含有葡萄糖、蛋白胨、氯化钠、磷酸二氢钾和磷酸二钠的培养基2. 实验步骤1. 在消毒柜中，用酒精喷雾器清洁实验台面，做好无菌操作准备；2. 取一小块米曲霉菌种，放入无菌瓶中；3. 将培养基加热至沸腾，然后冷却到室温；4. 将培养基倒入无菌瓶中，摇匀；5. 将米饭放入无菌烧杯中，加入适量的蒸馏水，煮至米饭熟烂，捣碎；6. 将捣碎好的米饭加入培养基中，摇匀，并将培养基倒入无菌培养皿中；7. 用无菌火针将米曲霉菌种接种在培养皿上，标注好实验日期和菌株信息；8. 盖上培养皿盖子，放入恒温箱中，设定适宜的温度（通常为28）；9. 每隔一段时间观察培养皿中米曲霉的生长情况并进行记录。
三、实验结果在28的恒温箱中培养了10天，观察到米曲霉开始生长。
在培养皿上可以清晰地看到米曲霉形成的白色菌丝，呈放射状向外生长。
随着时间的推移，菌丝的长度逐渐增加，并覆盖了整个培养皿。
同时，培养皿中出现了黑色的孢子团，表示米曲霉已经进入了繁殖阶段。
四、实验讨论米曲霉的生长是一个动态的过程，受到温度、湿度、pH值等多个因素的影响。
在本实验中，我们使用了28的恒温箱进行培养，这个温度被证明是米曲霉最适宜的生长温度。
此外，我们使用了含有葡萄糖和蛋白胨等养分的培养基，为米曲霉提供了足够的养分支持其生长发育。
在培养过程中，我们观察到米曲霉菌丝向外生长，并最终覆盖整个培养皿。
这是因为米曲霉是一种放射菌，菌丝会以菌落中心为起点，辐射状地生长。
另外，米曲霉的繁殖是通过形成孢子团来完成的，这些黑色的孢子团在培养皿上呈现出明显的颜色，便于观察和记录。
五、结论通过本实验，我们成功培养了米曲霉，并观察到了它的生长特性。
酱油发酵过程中微生物群落发生机理的研究酱油作为中国传统的调味品，赢得了全世界人民的喜爱。
而酱油的味道和质量则源于它的发酵过程。
如今，随着生物技术的不断发达，科学界对于酱油发酵过程中微生物群落的研究也越发深入。
本文将对酱油发酵过程中微生物群落发生机理的研究进行探讨。
一、酱油微生物群落的构成酱油的制作离不开微生物的参与，而微生物的种类和数量正是影响酱油质量的重要因素。
酱油发酵过程中主要涉及到以下两类微生物：曲霉属和乳酸菌。
曲霉属包括多种亚属，其中以Aspergillus和Aspergillus oryzae最为常见，这种微生物在酱油的发酵过程中扮演着酿造发酵液的角色。
而乳酸菌则通过其代谢产生的酸性物质，调节发酵液的pH值和促进酱油的发酵。
二、酱油发酵过程中微生物群落的变化在酱油的发酵过程中，微生物群落的变化与酱油的味道和质量息息相关。
研究表明，在酱油的发酵初期，曲霉属微生物占主导地位，而乳酸菌的数量相对较少。
随着时间的推移，酱油中乳酸菌的比例逐渐上升，最终达到相对均衡状态。
这种变化主要是由以下两个因素所致：1. 曲霉属微生物在酱油发酵过程中逐渐失活。
随着酱油发酵的进行，酿造发酵液中的曲霉属微生物数量逐渐减少。
研究表明，这种变化主要是由于曲霉属微生物的代谢产物以及发酵液中其他微生物的作用所致。
2. 乳酸菌数量逐渐上升。
随着发酵的进行，酿造发酵液的pH值逐渐下降。
乳酸菌正是在这种条件下逐渐取代了曲霉属微生物的位置。
同时，乳酸菌自身的代谢产物又可以促进其他微生物的生长，从而维持酱油发酵过程的稳定。
三、酱油微生物群落对酱油质量的影响酱油发酵过程中微生物群落的变化不仅仅是一个理论问题，它也直接决定了酱油的质量和味道。
研究表明，曲霉属微生物的代谢产物可以使酱油变得更加鲜美和浓郁。
而乳酸菌则通过发酵液的pH值来调节酱油的酸度和咸度，从而起到了重要的调味作用。
但是，微生物群落的影响并不仅限于以上方面。
在酱油发酵过程中，微生物群落中的某些微生物还会释放出一些不利于酱油干燥和防泛水的化合物，从而影响酱油的质量和储存效果。
酱油酿造过程中微生物及生物酶的研究进展
赵雪;张展开;张智宏;高献礼
【期刊名称】《现代食品科技》
【年(卷),期】2024(40)2
【摘要】酱油是以大豆或豆粕、小麦粉或麸皮为原料,依靠微生物发酵而生产的一种液态调味品。
在发酵过程中,微生物对原料中的蛋白、淀粉等营养物质进行分解,
此过程起主导作用的是微生物所分泌产生的生物酶。
当前国产酱油采用米曲霉沪酿3.042(Aspergillus oryzae 3.042)进行发酵,利用其产生的碱性和中性蛋白酶把原
料中的蛋白分解为氨基酸和多肽,为酱油提供以鲜味为主的多种滋味,但仅以米曲霉
单菌种酿造的酱油存在原料利用率低、风味相对差等问题。
随着消费者对酱油品质要求的提高,学术界和生产企业正在通过微生物诱变、多菌种发酵、生物酶制剂应
用等多种方式改善发酵过程中生物酶的种类和活性,以进一步提升酿造酱油的品质。
该文重点综述了酱油酿造过程中的关键微生物、生物酶及其研究进展和在酱油中的应用,以期对利用微生物、生物酶制剂提升酱油品质提供理论指导。
【总页数】9页(P329-337)
【作者】赵雪;张展开;张智宏;高献礼
【作者单位】江苏大学食品与生物工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
【相关文献】
1.低盐固态酿造酱油生产过程中黄曲霉毒素B1和微生物的动态变化
2.航天酱油酿造过程中微生物学研究
3.酱油酿造过程中微生物多样性分析方法研究进展
4.酿造酱油微生物多样性及风味物质研究进展
5.白酒酿造过程中微生物多样性的研究进展
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关于酱油酿造技术的综述院系：生命科学学院专业：食品科学与工程班级：1107班姓名：李芳学号：2011114030729评分老师：分数：关于酱油酿造技术的综述摘要：为了促进酱油生产的现代化,本文就我国及日本的酱油酿造技术的进展及问题,就酱油的酿造技术结合实验和老师的指导提出个人意见,以供参考。
关键词：菌种、酱油、制曲、发酵一、菌种的选育酱油酿造是一个微生物作用的生化过程,主要是借米曲霉或豆曲霉产生的各种酶系;植物组织崩解酶(果胶酶、日一葡萄糖普酶、半纤维素酶);蛋白酶(碱性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶);肤酶(氨基肤酶、梭基肤酶),谷酞胺酶;淀粉酶(a一淀粉酶、口一淀粉酶、葡萄糖淀粉酶)等共同作用的结果。
因此,选育优良的菌种对提高原料利用率,提高产品质量有直接的影响。
目前国内外酿造酱油所采用的菌种大多属于米曲霉或豆曲霉。
根据日本村上氏的调查,过去60年来从日本各地分离的酱油酿造用曲菌125株中,计有米曲霉(Asp·Oryzae)92株,占73.6%,豆曲霉(Asp·Sojae)29株,占23.2%多溜曲霉(Asp·tamarii)1株,占0.8%;作为污染的黄曲霉(Asp·flavus)3株,占2.4%。
我国普遍推广使用的酱油曲菌塑3042菌株系属米曲霉[1]。
现时日本和我国不少科研机构和工厂大都采取物理和化学等方法对酱油曲菌进行人工变异,以获得蛋白酶生产能力比亲株提高的变异株,从而提高了酱油原料利用率。
众所周知,微生物在长期传代之后会出现退化现象。
北京市食品酿造研究所与东城酱油厂把一些地区使用的3042号菌株于相同条件下进行培育,蛋白酶活力最高可达16,00。
单位,最低在丸227单位。
同一菌株蛋白酶活力相差悬殊,说明有的单位所用菌种已经退化。
因此,生产用菌在一定时间内必须进行分离复壮。
由于菌株不同,所产生的酶系也有所差异。
有的工厂采用多菌种进行酱油酿造,认为效果比单一菌种为佳。
