2024年12月24日
2024年11月，北京工商大學(xué)孫寶國院士領(lǐng)銜的國酒研究院聯(lián)合國井集團(tuán)在國際知名期刊《Food Bioscience》（Q1）上發(fā)表題為“通過多組學(xué)方法解析2-呋糠硫醇的形成機(jī)制”的研究成果。
糠硫醇（FFT）是白酒中重要的含硫化合物，其在白酒發(fā)酵體系中的形成機(jī)制不清晰。
在本研究中，利用多組學(xué)和生物信息學(xué)方法研究了白酒中FFT的形成機(jī)制。從白酒發(fā)酵系統(tǒng)中獲得了一株釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae），命名為baijiu_z001，通過非靶向代謝組學(xué)篩選潛在的FFT前體，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，硫代乙酸糠酯和硫代丙酸糠酯是生成FFT的前體底物。
本研究通過基因組和轉(zhuǎn)錄組測序獲得了酵母的遺傳信息，鑒定出該菌株基因組內(nèi)含有多個可能參與FFT代謝途徑的酶。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：異源表達(dá)酶編碼基因GME1296、GME2059、GME3990和GME4775與FFT生產(chǎn)有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)，其中，GME4775在FFT代謝中展現(xiàn)出非凡的生物合成潛力，能夠同時產(chǎn)生硫代乙酸糠酯和FFT。同時，使用同源建模和分子對接探究了酶與底物之間可能的催化相互作用。研究表明：Lys-204、Glu-334和Tyr-104構(gòu)成了酶GME4775的催化活性位點(diǎn)。
本研究首次闡明了一種新的FFT代謝途徑，提出了由GME4775編碼的酶的催化機(jī)制，不僅為白酒含硫化合物生成機(jī)制提供了參考，也為其他酒精性飲料中含硫化合物的代謝研究提供了新思路。