Anonim

Konstruert gjær kan øke næringsverdien av vin mens du reduserer bakhengere

Biologi

Colin Jeffrey

19. mars 2015

Forskere har utført presis metabolsk ingeniørarbeid på gjær som ofte brukes i vinfremstilling, noe som kan føre til forbedringer i vinkvalitet og redusert toksisk effekt (Foto: Shutterstock)

Ved hjelp av en teknikk som kutter ut uønskede kopier av et genom for å forbedre de fordelaktige egenskapene til en forbindelse, hevder forskere som arbeider ved University of Illinois College of Agricultural, Consumer and Environmental Services (ACES) å ha produsert en gjær som kan øke enormt kvaliteten på vinen samtidig som den reduserer sine bakrus-inducerende egenskaper.

"Fermentert mat - som øl, vin og brød - er laget med polyploidstammer av gjær, noe som betyr at de inneholder flere kopier av gener i genomet, " sa lektor i mikrobiell genomforskning ved University of Illinois, Yong- Su Jin. "Inntil nå har det vært veldig vanskelig å gjøre genetisk prosjektering i polyploide stammer fordi hvis du endret et gen i en kopi av genomet, ville en uendret kopi rette opp den som ble forandret,

Så utviklet forskerne hva de kaller en "genoomkniv", som tillot dem å kutte over flere kopier av et målgen til alle kopiene ble kuttet, og dermed gjorde det umulig for eventuelle gjenværende genomer å rette opp eventuelle endrede.

Etter å ha blitt fullstendig kuttet, ble enzymet RNA-styrt Cas9-nuklease deretter anvendt for å utføre nøyaktig metabolsk konstruksjon på stammer av polyploid Saccharomyces cerevisiae, en art av vanlig gjær som er instrumental i vinsmaking, brødbaking og ølbrygging.

Denne nylig modifiserte stammen, laget mener, er et gjennombrudd av "svimlende " proporsjoner. Anvendelsene av denne forbindelsen kan muligens variere i tusenvis, gitt ubiquity av arten av gjær og dens bruk i en myriad forskjellige bransjer.

"Vin inneholder for eksempel den helsemessige komponenten resveratrol, " sa lektor Jin. "Med konstruert gjær kunne vi øke mengden resveratrol i en rekke vin med 10 ganger eller mer. Men vi kunne også legge til metabolske veier for å introdusere bioaktive forbindelser fra andre matvarer, som ginseng, til vingæren. Eller vi kan sette resveratrol-produserende veier i gjærstammer som brukes til øl, kefir, ost, kimchee eller pickles - hvilken som helst mat som bruker gjærfermentering i produksjonen.

Men mer enn dette, hvis vinprodusenter skulle klone dette nye enzymet, kunne de bruke det til å forbedre malolaktisk gjæring (omdannelsen av bitter appelsinsyre, naturlig til stede i ferskpresset druer, til mykere melkesyre) for å produsere en jevnere jevnere vin mens du også fjerner giftige biprodukter som kan forårsake overheng.

Forskerne ser kapasiteten til deres genomkniv i denne situasjonen som et absolutt must i engineering de ekstremt nøyaktige konstruerte mutasjonene som kreves for å oppnå denne forbedringen i vinfermentering.

"Forskere trenger å lage designede mutasjoner for å bestemme funksjonen til bestemte gener, " sa Jin. "Si at vi har en gjær som produserer en vin med god smak og vi vil vite hvorfor. Vi sletter ett gen, deretter en annen, til den særegne smaken er borte, og vi vet at vi har isolert genet som er ansvarlig for den karakteristiske . "

Optimistisk mener forskerne også at deres fremvoksende teknologi kan gjøre genetisk prosjektering og genetisk modifiserte organismer mer velsmakende til det bredere samfunnet.

"Tidligere har forskere hatt bruk av antibiotiske markører for å indikere stedet for genetisk forandring i en organisme, og mange personer protesterte mot deres bruk i matvarer på grunn av faren for å utvikle antibiotikaresistens, " konkluderte Jin. "Med genometkniven, kan vi kutte genomet veldig nøyaktig og effektivt slik at vi ikke trenger å bruke antibiotiske markører for å bekrefte en genetisk begivenhet. "

Resultatene av denne undersøkelsen ble nylig publisert i tidsskriftet Applied and Environmental Microbiology .

Kilde: University of Illinois College of ACES

Forskere har utført presis metabolsk ingeniørarbeid på gjær som ofte brukes i vinfremstilling, noe som kan føre til forbedringer i vinkvalitet og redusert toksisk effekt (Foto: Shutterstock)

Anbefalt Redaksjonens