[发明专利]啤酒酵母菌株及其应用

说明书

技术领域：

本发明属于微生物领域，特别涉及啤酒酵母菌株及其应用。

背景技术：

啤酒酵母是啤酒发酵的灵魂，而优良菌种选育的工作是一个工作负荷较大而且见效较慢 的过程。尽管在分子生物学技术非常发达的今天，采用基因工程等技术手段构建某一指标突 出的啤酒酵母菌种已经不是一件困难的工作，但是基于消费者对安全性的考虑，以及完全删 除某个基因或者导入外源基因可能破坏酵母胞内的代谢平衡而影响啤酒发酵过程的指标平衡 性特征的要求，所以到目前为止，国内外啤酒行业没有一家啤酒公司对外宣称其采用转基因 酵母菌种生产啤酒，传统的(经典的)的诱变育种仍是大多数工业微生物育种最重要、最有 效的技术

离子注入育种技术作为一种新兴的交叉学科，是利用离子注入设备产生高能离子束，并注 入生物体引起遗传物质的永久改变，然后从变异菌株中选育优良菌株的方法。离子束对生物 体有能量沉积和质量沉积双重作用，从而使生物体产生死亡、自由基间接损伤、染色体重复、 移位、倒位或使DNA分子断裂、碱基缺失等多种生物学效应，离子注入法育种对注入的离子种 类、剂量的选择非常重要，H+、N+、Ar+离子是常用的诱变剂，其中N+最常用，用作遗传育种 的低能离子能量一般在30～50keV，离子注入的剂量为10¹⁴～10¹⁷ion/cm²。可以获得高突变率， 扩大突变谱，死亡率低，为筛选优良的突变型菌株提供了广阔的空间。

离子注入法的优点，其一正突变菌体的高效性，它能够引起染色体的畸变，导致DNA链碱基 的损伤、断裂，从而使遗传物质在基因水平或分子水平上发生改变或缺失，大幅提高变异的频 率，证明了离子注入诱变育种的高效性，表明了离子注入具有质量沉积和能量沉积的双重效应， 二者正是正突变率高效性的理论基础。其二菌体细胞表面刻蚀性，离子注入生物体的动量传 递，可以根据直观的表面现象进行观察、研究，注入的离子就像“手术刀”对细胞表面进行刻 蚀，留下非常整齐的创面。动量传递的结果引起生物组织或细胞的表面溅射，造成细胞形态的 变异。研究表明，离子注入微生物细胞的动量转移，导致细胞表面的刻蚀；且菌体刻蚀程度及修 复能力随注入剂量的不同而有差别。其三菌体存活曲线呈“马鞍型”，存活率是微生物育种 中常测指标，存活曲线是存活率的趋势直观表现。传统的物理、化学诱变方法(UV、γ-ray、 EMS、DMS)均产生指数型或肩型的存活曲线，而离子注入诱变的存活曲线为先降后升再降的 “马鞍型”。这说明了离子注入损伤小、突变率高的生物学效应。“马鞍型”存活曲线充分 的说明了离子注入诱变具有独特的作用机制。

激光诱变具有能量密度高、比较集中、单色性和方向性好、诱变当代即可出现遗传性突 变等特点，当用激光照射生物体时，激光的光、电磁场、热和压力等效应直接作用于染色体， 可导致染色体发生畸变，当激光使染色体一处断裂或多处断裂后，在结合前发生了变化或断 裂的染色体断片改变位置，再以新的格局结合起来，就会出现染色体结构、形态和数量上的 变异，这些变化可通过细胞有丝分裂或减数分裂传到下一代，产生遗传效应，从而引起DNA 分子产生突变。但是上述这些方法同样难以克服传统诱变育种技术中存在的突变无法定向， 效率低、不稳定等的缺点。

将这些新的方法组合起来进行复合诱变，复合诱变是指采用2种或多种物理、化学和空 间诱变手段进行诱变处理，普遍认为，复合诱变具有协同效应.如果两种或两种以上诱变剂合 理搭配使用复合诱变较单一诱变效果好，使微生物菌株产生有利变异，从中选育出新品种的育 种技术，单一因素诱变虽能引起某些性状的突变，但有时也存在着诱变效果不够理想或诱变 谱比较单纯等不足，加之某一菌株长期使用诱变剂之后，除产生诱变剂“疲劳效应”外，还会 引起菌种生长周期延长、孢子量减少、代谢减慢等，这对发酵工艺的控制不利，在实际生产中 多采用几种诱变剂复合处理、交叉使用的方法进行菌株诱变。

选育发酵性能优良、且满足生物安全性的需求要求的菌种是有效提高啤酒发酵效率和质 量的途径。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一株新的啤酒酵母菌株及其在啤酒发酵方面的应用。