与摩德纳-雷焦· 艾米利亚大学合作研究
葡萄酒酿造中乙醇胁迫和低温对酵母菌株的影响
膜流动性是近期AEB与摩德纳-雷焦·艾米利亚大学合作研究中的重点。
研究揭示了暴露于不同应激条件下时葡萄酒酵母菌株膜流动性的变化。膜流动性的调节能够体现出酵母细胞为适应应急环境而采取的策略。因此,酵母细胞的膜流动性参数可用于识别促进发酵达到最佳水平的耐受菌株和辅料。
乙醇胁迫对膜流动性的影响
膜流动性是酵母细胞维持其细胞膜完整性并适应应激环境的重要因素,我们此前已经完成了乙醇胁迫环境下膜流动性的研究,并从诸多酿酒酵母菌株中识别出酒精耐受性极强的UMCC 2592菌株。研究发现,该菌株具有优异的发酵能力。
图1:
酿酒酵母菌株UMCC 2592在不同乙醇胁迫条件下(0%、10%、14%、16%和18%v/v)的膜流动性,以GP值表示。不同字母代表显著差异(p<0.05)。
将酿酒酵母菌株(UMCC 2592)与10%v/v的乙醇接触24小时后,与未接触乙醇的菌株进行对照发现,菌株的膜流动性显著提高。然而,当乙醇浓度提高至14%-18%v/v时,流动性降低(图1)。这种现象应该是基于酵母细胞的适应性反应,目的是减少乙醇作用下的液化。
低温复水对膜流动性的影响
低温并非活性干酵母复水活化的最佳条件,但由于现实和经济原因,酿酒厂的确需要面对酵母低温复水的挑战。为了解决这个问题,我们对两种酵母复水营养素进行测试,评估其对酿酒酵母UMCC 2592活性干酵母复水活化过程的影响。
结果表明,与在25°C下培养24小时的相同菌株相比,在20°C下复水活化的菌株在所有测试条件下膜流动性均有所降低。这种情况与文献记录一致,文献认为,细胞膜硬化是由于复水温度低于酵母复水活化的最佳温度。然而,在25°C下发酵24小时后,可以观察到细胞膜刚性和GP值均出现下降。值得注意的是,与另外两种测试条件相比,使用FERMOPLUS Energy Glu 4.0酵母营养素复水的菌株GP值的变动幅度更小。由此表明,这种营养素在20°C下降低细胞膜刚性的功效更为强大,因此才能使酵母在25°C下发酵24小时后,其膜流动性的波动更小(图2)。
图2:
在20°C下使用两种不同的酵母营养素(FERMOPLUS Energy Glu 3.0和FERMOPLUS Energy Glu 4.0)对酿酒酵母菌株UMCC 2592进行复水活化,在发酵开始时(T0)和在25°C下发酵24小时后(T24)测试的膜流动性,以GP值表示。不同字母代表显著差异(p<0.05)。