[發明專利]啤酒酵母菌株及其應用

無效

• 申請號: 200910090905.1
• 申請日: 2009-08-14
• 公開（公告）號: CN101665772A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 劉偉成;劉敬忠
• 申請（專利權）人: 中國食品發酵工業研究院
• 主分類號: C12N1/18
• 分類號: C12N1/18;C12C11/00;C12R1/865
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于微生物領域，特別涉及啤酒酵母菌株及其應用。

背景技術：

啤酒酵母是啤酒發酵的靈魂，而優良菌種選育的工作是一個工作負荷較大而且見效較慢 的過程。盡管在分子生物學技術非常發達的今天，采用基因工程等技術手段構建某一指標突 出的啤酒酵母菌種已經不是一件困難的工作，但是基于消費者對安全性的考慮，以及完全刪 除某個基因或者導入外源基因可能破壞酵母胞內的代謝平衡而影響啤酒發酵過程的指標平衡 性特征的要求，所以到目前為止，國內外啤酒行業沒有一家啤酒公司對外宣稱其采用轉基因 酵母菌種生產啤酒，傳統的(經典的)的誘變育種仍是大多數工業微生物育種最重要、最有 效的技術

離子注入育種技術作為一種新興的交叉學科，是利用離子注入設備產生高能離子束，并注 入生物體引起遺傳物質的永久改變，然后從變異菌株中選育優良菌株的方法。離子束對生物 體有能量沉積和質量沉積雙重作用，從而使生物體產生死亡、自由基間接損傷、染色體重復、 移位、倒位或使DNA分子斷裂、堿基缺失等多種生物學效應，離子注入法育種對注入的離子種 類、劑量的選擇非常重要，H+、N+、Ar+離子是常用的誘變劑，其中N+最常用，用作遺傳育種 的低能離子能量一般在30～50keV，離子注入的劑量為10¹⁴～10¹⁷ion/cm²。可以獲得高突變率， 擴大突變譜，死亡率低，為篩選優良的突變型菌株提供了廣闊的空間。

離子注入法的優點，其一正突變菌體的高效性，它能夠引起染色體的畸變，導致DNA鏈堿基 的損傷、斷裂，從而使遺傳物質在基因水平或分子水平上發生改變或缺失，大幅提高變異的頻 率，證明了離子注入誘變育種的高效性，表明了離子注入具有質量沉積和能量沉積的雙重效應， 二者正是正突變率高效性的理論基礎。其二菌體細胞表面刻蝕性，離子注入生物體的動量傳 遞，可以根據直觀的表面現象進行觀察、研究，注入的離子就像“手術刀”對細胞表面進行刻 蝕，留下非常整齊的創面。動量傳遞的結果引起生物組織或細胞的表面濺射，造成細胞形態的 變異。研究表明，離子注入微生物細胞的動量轉移，導致細胞表面的刻蝕；且菌體刻蝕程度及修 復能力隨注入劑量的不同而有差別。其三菌體存活曲線呈“馬鞍型”，存活率是微生物育種 中常測指標，存活曲線是存活率的趨勢直觀表現。傳統的物理、化學誘變方法(UV、γ-ray、 EMS、DMS)均產生指數型或肩型的存活曲線，而離子注入誘變的存活曲線為先降后升再降的 “馬鞍型”。這說明了離子注入損傷小、突變率高的生物學效應。“馬鞍型”存活曲線充分 的說明了離子注入誘變具有獨特的作用機制。

激光誘變具有能量密度高、比較集中、單色性和方向性好、誘變當代即可出現遺傳性突 變等特點，當用激光照射生物體時，激光的光、電磁場、熱和壓力等效應直接作用于染色體， 可導致染色體發生畸變，當激光使染色體一處斷裂或多處斷裂后，在結合前發生了變化或斷 裂的染色體斷片改變位置，再以新的格局結合起來，就會出現染色體結構、形態和數量上的 變異，這些變化可通過細胞有絲分裂或減數分裂傳到下一代，產生遺傳效應，從而引起DNA 分子產生突變。但是上述這些方法同樣難以克服傳統誘變育種技術中存在的突變無法定向， 效率低、不穩定等的缺點。

將這些新的方法組合起來進行復合誘變，復合誘變是指采用2種或多種物理、化學和空 間誘變手段進行誘變處理，普遍認為，復合誘變具有協同效應.如果兩種或兩種以上誘變劑合 理搭配使用復合誘變較單一誘變效果好，使微生物菌株產生有利變異，從中選育出新品種的育 種技術，單一因素誘變雖能引起某些性狀的突變，但有時也存在著誘變效果不夠理想或誘變 譜比較單純等不足，加之某一菌株長期使用誘變劑之后，除產生誘變劑“疲勞效應”外，還會 引起菌種生長周期延長、孢子量減少、代謝減慢等，這對發酵工藝的控制不利，在實際生產中 多采用幾種誘變劑復合處理、交叉使用的方法進行菌株誘變。

選育發酵性能優良、且滿足生物安全性的需求要求的菌種是有效提高啤酒發酵效率和質 量的途徑。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題是提供一株新的啤酒酵母菌株及其在啤酒發酵方面的應用。