古越龙山-江南大学黄酒酿造创新实验室(简称古越龙山-江南大学协同创新中心) 毛健团队在国际期刊LWT-Food Science and Technology (Q1,IF=6)上发表了题为“Heterologous expression and characterization of amine oxidases from Saccharopolyspora to reduce biogenic amines in huangjiu(降解黄酒生物胺的糖多孢菌胺氧化酶的异源表达和特性)”的研究论文,重点剖析了糖多孢菌胺氧化酶的异源表达及降解生物胺的应用效果,这是首次采用酶降解的方法进行黄酒中生物胺的减少,其降解率达到了31.72%,该方法为利用糖多孢菌及其酶控制发酵食品中的生物胺含量提供了理论依据。在未来黄酒生产中,该方法可能是最有效的方法。本论文获得国家自然科学基金国家自然科学基金(32072205、22138004)等资助。研究过程得到了浙江古越龙山绍兴酒股份有限公司的大力支持。

文章背景
不同类型黄酒中生物胺(BAs)的含量已多次报道,高于其他酒精饮料。BAs可以在黄酒酿造的任何阶段生产,特别是在浸米和预发酵过程中。众所周知,BA具有耐热性。这些BAs一旦生产出来,就很难被后续的加工(巴氏杀菌、蒸煮、过滤等)破坏。目前已报道了多种减少黄酒BAs的策略,如敲除酿酒酵母基因以减少BAs的产生,筛选降解或不产生BA的乳酸菌,控制接种乳酸菌的循环浸米工艺,以减少BA的形成。然而,由于黄酒发酵过程中的条件不易改变,特别是微生物/化学/物理条件,目前黄酒中BA的控制策略受到限制或失败。因此,有必要进一步探索降低黄酒BAs的新方法。
胺氧化酶(AOs)是一类催化各种小分子胺氧化脱氨为相应醛类、过氧化氢和氨的酶,可由多种微生物产生。尽管不同的作者发现一些微生物可以降解几种发酵食品中的BAs,但他们都认为降解BA的能力是由于AO的作用。来自不同菌株的AOs可能具有不同的催化效率、反应条件和胺底物特异性。利用AO降解BA的策略已在一些食品中使用,但尚未在黄酒案中尝试。因此,有必要探讨利用AO降解黄酒中的BAs。
本研究克隆了来自糖多孢菌的潜在AO基因,并在大肠杆菌中表达,优化了AOs在黄酒中的催化效率和生物降解能力,以研究降解BAs的机制。
文章作者
研究亮点
(1)筛选并克隆了糖多孢菌中胺氧化酶基因。
(2)潜在的能够降解生物胺的胺氧化酶基因在大肠杆菌中表达并纯化了胺氧化酶。
(3)异源表达获得的酶CaoAShi对生物胺的降解效果优于CaoASho。
(4)两种酶对组胺和苯乙胺的降解效果最好。
图文摘要

图文赏析

图1 SWISS-MODEL预测的CaoAShi和CaoASho的模型结构

图2 在不同的诱导条件下的CaoAShi和CaoASho表达

图3 酶用量、催化温度和时间对黄酒中BA含量的影响
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0023643822008982