合成微生物コンソーシアムは,代謝とプロセスの最適化により,アセトインの生産との機能的品質を向上させる

科学分野:

• 食品科学と技術
• 微生物学
• バイオテクノロジー

背景:

• アセトイン (3-ヒドロキシ-2-ブタノンは,フルーツのにおける重要な香味化合物である.
• アセトインをで生産する現在の方法は,効率と収穫量が不足している可能性があります.
• 微生物コンソーシアムを最適化することで 重要な味の化合物の 生合成が強化できます

研究 の 目的:

• 合成微生物のコンソーシアムを用いて,高生産性のアセトイン発酵プロセスを開発する.
• コカルチャーシステムでアセトインの生産を高めるメカニズムの調査
• プロセスがの全体的な品質と機能的成分に与える影響を評価する.

主な方法:

• コカルチャー発酵のために,Lactobacillus plantarum NF2とAcetobacter pasteurianus NF171をスクリーニングして組み合わせる.
• 発酵のパラメータを最適化し,インオキュラムのサイズ,振動,温度,砂糖の補充を含みます.
• アセトイン生物合成の分子メカニズムを理解するために,トランスクリプトーム分析を使用する.
• アセトイン,アセティック酸,フェノル酸,および発酵したのフラボノイドを定量化します.

主要な成果:

• コカルチャーシステムでは,単一栽培と比較して,アセトイン濃度 (4033.72 mg/L) が著しく高く,8倍増加しました.
• 最適な条件は,3%のインオキュラム,120rpmの振動,33°C,および20g/Lの砂糖補給でした.
• トランスクリプトーム解析では,NADHの代謝流のダウンレギュレーションとα-アセチラクターゼ遺伝子のアップレギュレーションが示された.
• この過程で,酸 (57.91 g/L),フェノル酸,およびフラボノイドが加えられました.

結論:

• L. plantarumとA. pasteurianusの合成微生物のコンソーシアムは,類ので高収量アセトインを生産するためのスケーラブルな戦略を提供します.
• コカルチャーアプローチは,味を高め,機能的な化合物を豊かにし,の品質と潜在的な健康上の利点を改善します.
• 微生物コンソーシアムの合理的な設計と プロセスエンジニアリングは 機能的な食品生産の改善に有効です