本發(fā)明提供了一種低產(chǎn)2?苯乙醇的基因工程菌，所述基因工程菌是由釀酒酵母將ARO80基因全部缺失得到。ARO80基因編碼的轉(zhuǎn)錄因子Aro80p，在存在芳香族氨基酸時，激活芳香族氨基酸分解代謝基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)氨基酸氨基轉(zhuǎn)移酶Ⅰ和芳香族氨基酸氨基轉(zhuǎn)移酶Ⅱ的合成。ARO80基因的缺失，阻礙ARO9和ARO10基因表達(dá)的激活，從而調(diào)控艾氏途徑中2?苯乙醇的合成，獲得低產(chǎn)2?苯乙醇的釀酒酵母菌株。本發(fā)明所述基因工程菌應(yīng)用于液態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)白酒中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及工業(yè)微生物的育種，尤其是一種低產(chǎn)2-苯乙醇的釀酒酵母基因工程菌及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

白酒中的風(fēng)味物質(zhì)主要有高級醇類、酯類、醛類等。其中，高級醇是形成白酒風(fēng)味和口感的重要的化學(xué)物質(zhì)之一。適宜的高級醇含量具有使白酒口感和香氣豐滿，酒體柔和協(xié)調(diào)的作用，但過量的高級醇是白酒異雜味的主要來源，也是導(dǎo)致白酒飲后上頭的重要原因。作為高級醇中重要的成分之一，2-苯乙醇對白酒風(fēng)格有較大的影響，適量的2-苯乙醇可以給白酒酒體帶來玫瑰香味，過量的2-苯乙醇則會給酒體帶來酯類的酸味。因而，在白酒釀造過程中，應(yīng)盡量控制2-苯乙醇的形成。當(dāng)前國內(nèi)大部分白酒生產(chǎn)廠家采用的是液態(tài)法釀制白酒，液態(tài)法釀造白酒具有出酒率高，機械化程度較高，利于自動化等優(yōu)點。但是采用此工藝釀造的白酒，由于工藝上的缺陷，不可避免地存在高級醇含量較高的問題，在口味上不能很好的表現(xiàn)出其應(yīng)有的特色。此外，分子量越大的高級醇的毒性則越強，研究證明了高級醇對人體的肝臟有毒害作用。人體在長時間飲用高級醇含量高的酒精飲料后，腎病發(fā)生率會顯著增大，出現(xiàn)慢性中毒。因此，如何將酒中各種高級醇的含量控制在合適的范圍內(nèi)，是釀酒行業(yè)一直關(guān)注的課題。作為高級醇中重要的風(fēng)味物質(zhì)之一，控制液態(tài)法白酒中高級醇的含量，首先要解決的就是2-苯乙醇含量過高的問題。液態(tài)法白酒中的2-苯乙醇含量一般為固態(tài)法白酒的三倍以上，除了給白酒帶來異雜味兒以外，作為多碳醇，飲后不易代謝，副作用明顯，這是阻遏液態(tài)法白酒發(fā)展的主要原因之一。工業(yè)上為了降低液態(tài)法白酒中2-苯乙醇含量通常會通過改變發(fā)酵工藝來調(diào)整發(fā)酵培養(yǎng)基成分，例如調(diào)整培養(yǎng)基中碳氮源比例，但是此方法往往導(dǎo)致釀酒酵母生成的多種風(fēng)味物質(zhì)發(fā)生較大改變，從而導(dǎo)致酒體風(fēng)格的差異。此外，工業(yè)上還會通過增大酵母接種量，減少發(fā)酵過程中酵母的增殖倍數(shù)，從而減少增殖過程中高級醇的形成。但是過高的酵母接種量會使酵母過早的進(jìn)入衰亡期，發(fā)酵提前終止，這將導(dǎo)致白酒發(fā)酵不充分，嚴(yán)重影響白酒風(fēng)味物質(zhì)的形成和品質(zhì)。

釀酒酵母中合成2-苯乙醇的途徑可分為兩個部分：莽草酸途徑和艾氏途徑。釀酒酵母通過莽草酸途徑合成2-苯乙醇的代謝途徑長、支路多，并存在多種抑制作用，因此通過莽草酸途徑合成2-苯乙醇的產(chǎn)量很低。在艾氏途徑中，L-苯丙氨酸經(jīng)芳香族氨基酸氨基轉(zhuǎn)移酶Ⅰ或酶Ⅱ催化生成苯丙酮酸，苯丙酮酸在苯丙酮酸脫羧酶催化下脫羧生成苯乙醛，苯乙醛在醇脫氫酶催化下脫氫生成2-苯乙醇。在2-苯乙醇合成的艾氏途徑中，參與2-苯乙醇合成的兩個重要的同工酶，即芳香族氨基酸氨基轉(zhuǎn)移酶Ⅰ和芳香族氨基酸氨基轉(zhuǎn)移酶Ⅱ，分別由ARO8和ARO9基因編碼。ARO80基因編碼的轉(zhuǎn)錄因子Aro80p屬于Zn2Cys6蛋白家族的一員。它對芳香族氨基酸產(chǎn)生應(yīng)答而激活A(yù)RO9和ARO10的表達(dá)。已有很多相關(guān)的報道針對這兩條途徑對2-苯乙醇的代謝進(jìn)行調(diào)控，Rossouw等人(Rossouw,D.,Naes,T.,Bauer,F.F.(2008).Linking gene regulation and the exo-metabolome:a comparativetranscriptomics approach to identify genes that impact on the production ofvolatile aroma compounds in yeast.BMC genomics,9,530.