[發明專利]過氧化氫酶基因及其用途

有效

• 申請號: 201110059996.X
• 申請日: 2007-01-26
• 公開（公告）號: CN102174544A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 中尾嘉宏;兒玉由紀子;下永朋子;大村文彥
• 申請（專利權）人: 三得利控股株式會社
• 主分類號: C12N15/53
• 分類號: C12N15/53;C12N9/08;C12N15/81;C12N1/19;C12C11/02;C12G1/022;C12Q1/68;C12Q1/30;C12R1/865
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 吳小瑛;呂俊清

本申請是申請日為2007年1月26日、申請號為200710008178.0、題為“過氧化氫酶基因及其用途”的發明專利的分案申請。

技術領域

本發明涉及編碼過氧化氫酶的基因及其用途，特別是涉及制造香味優異的酒精飲料的釀造酵母、使用該酵母制造的酒精飲料及其制造方法等。進一步具體地說，本發明涉及通過提高釀造酵母的編碼過氧化氫酶Cta1p的基因CTA1、特別是啤酒酵母中特征性的nonScCTA1基因或ScCTA1基因的表達量，使對產品香味穩定化起作用的亞硫酸鹽的生成能力提高的酵母及使用該酵母的酒精飲料的制造方法等。

背景技術

亞硫酸鹽作為抗氧化作用強的化合物而為人所知，在食品、飲料、醫藥品等領域中作為抗氧化劑被廣泛應用(例如日本特開平06-040907號公報、日本特開2000-093096號公報等)。在酒精飲料中，亞硫酸鹽也被用作抗氧化劑，例如，對需長時間陳釀的葡萄酒的質量保證起重要作用，所以，日本國內厚生勞動省許可添加到殘留濃度為350ppm以下。而且，在啤酒釀造產品中，保質期的變化依賴于產品中含有的亞硫酸鹽濃度，所以提高此化合物的濃度，在香味穩定性等方面非常重要。

使產品中亞硫酸鹽含量增大的最簡單的方法是添加亞硫酸鹽，但此時亞硫酸鹽會被作為食品添加劑處理，這會帶來商品開發受到限制以及消費者對食品添加劑存在的負面印象等方面的問題。

使釀造過程中發酵液中的亞硫酸鹽濃度升高的方法，有1)通過過程控制的方法和2)通過酵母育種的方法。通過過程控制的方法，是指由于釀造中亞硫酸鹽的生成與初期氧的供給量成反比，所以減少向發酵液中的氧供給量，不僅可增加亞硫酸鹽的生成量，同時可抑制其氧化。

通過酵母育種的方法利用了基因操作技術。酵母可生物合成自身生命活動所需的含硫化合物，亞硫酸鹽則作為生物合成含硫化合物的中間產物而生成。因此，利用酵母的此能力，不由外部添加亞硫酸鹽，即可使產品中亞硫酸鹽的量增加。MET3及MET14是編碼如下還原酶的基因，其為參與從培養基中攝入的硫酸根離子生物合成亞硫酸鹽過程的還原酶。C.Korch等進行了以下嘗試，通過使此2個基因的表達量增加提高酵母的亞硫酸鹽生成能力，并證明MET14更為有效(C.Korch?et?al.，Proc.Eur.Brew.Conv.Conger.，Lisbon，201-208，1991)。另外，J.Hansen等進行了以下嘗試，通過破壞編碼亞硫酸鹽還原酶(sulfite?ion?reductase)的MET10基因，防止生成的亞硫酸鹽還原，而使亞硫酸鹽生成量增加(J.Hansen?et?al.，Nature?Biotech.，1587-1591，1996)，但同時也出現了發酵延遲，以及不受歡迎的香味成分乙醛及1-丙醇的增加的問題。

而且，藤村等進行了以下嘗試，通過提高編碼酵母的亞硫酸根離子排出泵的SSU1基因中啤酒酵母中特有的nonScSSU1基因的表達量，促進菌體內生成的亞硫酸鹽向菌體外排出，以增加啤酒中的亞硫酸鹽濃度(藤村等，2003年度日本農藝化學會年次大會要旨集，159，2003。日語原名；藤村ら、2003年度日本農蕓化學會年次大會要旨集、159、2003)。

發明內容

如上所述，使產品中亞硫酸鹽含量增大的最簡單的方法是添加亞硫酸鹽，但近年來，消費者中對無添加、天然原料的愿望增強，并希望食品添加劑的使用為最低限。因此，利用酵母自身的生命活動，對不由外界添加亞硫酸鹽即可達到對香味穩定性有效的亞硫酸鹽濃度是行之有效的。但是，上述通過過程控制的方法由于供氧不足有時會降低酵母的增殖速度，引起發酵延遲及品質下降，所以不一定實用。

另外，有文獻報道利用基因操作技術進行酵母育種，其結果達到了親株的10倍以上的亞硫酸鹽濃度(J.Hansen?et?al.，Nature?Biotech.，1587-1591，1996)，但另一方面，也出現了發酵延遲，以及不受歡迎的香味成分乙醛及1-丙醇的增加等問題，所以實際應用的酵母還存在著問題。因此，希望能有既不影響發酵速度和產品質量，又能生產足量亞硫酸鹽的酵母的育種方法。

本發明者為解決上述課題不斷銳意研究的結果，從啤酒酵母中成功地鑒定、分離了編碼過氧化氫酶的基因。且制備了將所得基因導入酵母并使其表達的轉化酵母，確認了亞硫酸鹽生成量的增加，從而完成了本發明。