OTC与EC的杆菌形成呈负相关性

发布时间：2025-08-19 21:38:58 来源：洞察深度 作者：焦点

2 结果与分析

2.1 黄酒发酵中不同处理组氨基甲酸乙酯的短乳对黄的调变化规律研究

前期研究发现，OTC与EC的杆菌形成呈负相关性，即OTC的鸟氨表达对EC的形成有抑制作用，而OTC与EC的酸氨直接关联性并未见任何报道。因此，甲酰基转酒发酵中甲酸本试验分别在黄酒发酵的移酶乙酯用前期（发酵第5天）和中期（发酵第12天），添加相同浓度纯化后的氨基OTC酶，以验证其与EC形成的控作直接相关性。如图1所示，短乳对黄的调在发酵开始直至第12天，杆菌试验组EC含量均显著高于对照组，鸟氨而在12d之后，酸氨试验组12D的甲酰基转酒发酵中甲酸EC含量表现出明显的下降趋势，直至发酵结束。移酶乙酯用而在发酵前期添加OTC酶的氨基试验组5D则显著提高了EC含量，出现这一变化趋势的原因还有待进一步研究。总体而言，在恰当的发酵阶段，如发酵的中期，OTC酶的添加对EC形成确有抑制作用，然而若添加时间不合适，则有可能促进EC的形成代谢。

2.2 黄酒发酵中不同处理组尿素和瓜氨酸的变化规律研究

有文献表明，尿素和瓜氨酸是EC形成最主要的2种前体物。因此本试验全程监测了尿素和瓜氨酸的变化规律，如图2所示。对照组发酵液中的尿素低于所有试验组，这意味着胞内被利用形成氨基甲酸乙酯的尿素含量较高，从而刺激了EC的产生。这一变化规律与图1相符，也与前人报道一致。

OTC酶的添加显著影响了瓜氨酸的含量，故瓜氨酸的变化规律与尿素不同，在乳酸菌精氨酸脱亚胺酶的代谢途径中，OTC酶可以降解底物瓜氨酸转化为鸟氨酸，因此试验组瓜氨酸明显低于对照组，尤以12D组效果最佳。综上，试验组12D的尿素和瓜氨酸含量均低于对照组，前体物含量低，产生的EC含量也随之降低，这与本研究中EC的变化趋势相符。

2.3 不同处理组OTC酶活的变化趋势分析

由于试验组均人为添加了OTC酶，虽偶有波动，但从整体趋势来看，试验组的OTC比酶活均高于对照组，从理论上讲，OTC比酶活越高，则瓜氨酸的降解量就更高，这与图2瓜氨酸的变化规律一致。

2.4 不同处理组对黄酒基础理化品质的影响

2.4.1 黄酒中游离氨基酸的含量分析

黄酒中富含多种氨基酸，被称为“液体蛋糕”。除了为人体提供各种必需氨基酸外，还是黄酒风味物质的重要组成部分，不同氨基酸口味不同，其含量差异会影响黄酒的口感及其风味。本文共检测了17种游离氨基酸含量，如图4所示。可以看出，黄酒中游离氨基酸脯氨酸和谷氨酸的含量较高，脯氨酸具有甘甜的口感，略带一丝苦味，而谷氨酸对黄酒鲜味的贡献较大。不同处理组样品的氨基酸含量差异不大，说明黄酒中氨游离基酸的组成及含量主要受发酵原料和麦曲中微生物的影响，而加入OTC酶对整体影响并不显著。此外，相对而言，试验组12D的氨基酸含量略高于5D，说明OTC酶的添加时间中期优于早期。

2.4.2 黄酒中主要挥发性风味物质的含量差异分析

黄酒的风味成分非常丰富，包括醇类、酯类、酸类、醛类及羰基化合物等。表1选取了几种具有代表性的醇酯类物质进行定性分析比较，以挥发性风味物质的总含量作为1，各成分含量为该成分与总含量的峰面积比值。当添加OTC酶后，黄酒发酵产品中的主要风味物质组成如表1所示，其中苯乙醇和异戊醇的含量较高，苯乙醇具有清甜的玫瑰花香，是一种重要的风味物质。苯乙醇是由L-苯丙氨酸转化而来，主要通过酵母的氨基酸代谢或者糖类的合成。从表中可以看出，对几种主要的醇类，试验组的相对含量均高于对照组，且试验组12D具有更良好的风味特征。

乙酯类物质具有花香或果香，主要由酵母发酵产生，在黄酒发酵的风味物质中占据很大比例。

试验组中酯类含量大体上均高于对照组，总体而言，试验组的挥发性风味物质无论是种类还是含量，相对于对照组均有所提高。可以推测，OTC酶的加入对黄酒风味有一定的提升作用。

2.4.3 不同处理组的电子舌味觉分析

图5为电子舌传感器对3个黄酒样品的原始数据雷达图，描述了酸、甜、苦、咸、鲜味和回味的相对测定值。可以看出，其中酸、甜、咸味略有差异，其它味觉差异并不明显。经过OTC酶添加的试验组12D的酸味及5D的甜味均略高于对照组，且试验组咸味的口感均略高于对照，由此可见，OTC酶的添加对黄酒的口感味觉有一定程度的提升，而总体差异并不显著。

3 结论

黄酒作为我国传统的酿造饮品，因其风味独特且含有多种营养物质，具有广阔的市场。根据之前的研究发现，OTC酶与EC呈现负调控的相关性，本研究为验证这一结论，采用基因工程手段从短乳杆菌中克隆并大量表达OTC酶，经NiNTA纯化后添加到黄酒的不同发酵阶段。试验结果表明，在发酵中期添加OTC酶能显著降低氨基甲酸乙酯的含量，且对主要前体物尿素和瓜氨酸均有影响，同时对黄酒样品的理化品质进行检测分析，发现氨基酸、挥发性风味物质及味觉差异不明显，说明鸟氨酸氨甲酰基转移酶的添加不影响产品质量，有可能应用于黄酒的实际酿造生产，降低致癌物质的含量，具有良好的潜在应用价值。

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