【黃河啤酒官方網站】近期，江南大學生物工程學院李崎教授團隊在影響啤酒酵母絮凝性的環境因素和關鍵基因方面取得重要進展，研究成果“Effect of environmental stresses during fermentation on brewing yeast and exploration on the novel flocculation-associated function of RIM15 gene”正式發表于Bioresource Technology (IF = 11.4))。 (https://doi.org/10.1016/j.biortech.2023.129004)

酵母絮凝對啤酒工業生產有重要的影響，可以實現對菌株的回用，大大節約通過離心或過濾回收酵母所需要的能耗成本。絮凝是酵母細胞與細胞之間依賴于鈣離子、無性、可逆的聚集成團的現象。絮凝過弱，會造成啤酒過濾困難，影響啤酒的澄清度。因此，研究酵母絮凝，實現良好、可控的絮凝性對工業生產有重要意義。在發酵過程中，酵母細胞會受到持續的環境脅迫，探究影響酵母絮凝的關鍵環境脅迫因素有利于實現對絮凝的調控。挖掘調控關鍵絮凝基因的核心調控基因，探索調控通路，能為啤酒酵母絮凝調控機理的研究提供理論基礎。

李崎教授團隊在該研究中，對一株工業拉格啤酒酵母G03及其絮凝增強突變菌株G03-24進行了轉錄組比較分析，從GO和KEGG分析富集到與脅迫刺激相關的差異基因和通路。在發酵過程中，可發酵的碳源、氮源等營養物質會被迅速利用，乙醇濃度增加，有機酸分泌，二氧化碳產生，發酵液的PH下降，滲透壓增加，尤其到了發酵中后期，酵母細胞受到的環境壓力將越來越大。為了探究發酵過程中影響酵母絮凝性的關鍵脅迫因素，分別模擬酵母細胞在發酵過程中遇到的脅迫因素，觀察絮凝情況。該研究發現在氮饑餓和氨基酸饑餓條件下，在絮凝顯示緩沖液中的酵母細胞出現了明顯的絮凝現象，且F值和Lg-FLO1基因表達水平均較高，差異顯著，說明氮饑餓和氨基酸饑餓是影響絮凝最顯著的環境脅迫。該研究通過對G03與G03-24的轉錄組數據進行GSEA富集分析，在線粒體自噬和壽命調節途徑富集到了TOR1 與 RIM15兩個核心基因，其中RIM15 是 TOR 途徑的主要氮信號下游效應分子。在G03中敲除和過表達RIM15發現能顯著影響酵母的絮凝結塊現象，敲除RIM15，絮凝值值減弱，Lg-FLO1表達水平顯著下調；過表達RIM15，絮凝值增強，Lg-FLO1表達量水平顯著上調。添加雷帕霉素刺激并測定絮凝值和Lg-FLO1的表達水平，發現絮凝值值和Lg-FLO1表達量均上調，說明在發酵過程，隨著可利用氮含量的下降，RIM15被激活，并通過某種途徑促進Lg-FLO1的表達，從而增強絮凝。

李崎教授為論文的通訊作者，我校2021級博士生侯丹為第一作者。上述研究得到了江南大學教育部工業生物技術重點實驗室項目（KLIB-KF202105）的資助。

近年來李崎教授團隊在釀造原料研究、釀造微生物新功能研究及傳統發酵食品生產用功能微生物的改良方面取得豐碩成果，相關研究成果已發表在Applied and Environmental Microbiology (2023，2020)、Food Bioscience (2023，2022)、Food Chemistry (2022)、Foods (2022)、LWT-Food Science and Technology (2023，2022)等本領域權威期刊。