Nguồn: Pixabay/CC0 Public Domain

Ornithine là một axit amin không chứa protein và là tiền thân của hai loại axit amin — arginine và proline, được phát hiện nhằm thực hiện một số chức năng sinh lý, chẳng hạn như giảm mệt mỏi và cải thiện chất lượng giấc ngủ.

Tác giả đầu tiên của bài báo, Masataka Ohashi cho biết: “Chúng tôi muốn thu được các chủng nấm men sake với khả năng chịu cồn được cải thiện. Trong quá trình lên men rượu sake, nấm men tiếp xúc với nồng độ cao của etanol làm cản trở sự phát triển của tế bào nấm men, khả năng tồn tại và quá trình lên men của chúng. Tăng khả năng chịu cồn ở các chủng nấm men rượu sake có thể giúp cải thiện sản xuất etanol và giảm thời gian lên men."

Để tìm ra các chủng nấm men chịu được etanol, các nhà nghiên cứu đã phân lập các đột biến tích lũy proline có thể làm giảm bớt độc tính của etanol, từ đó sử dụng một phương pháp gây đột biến thông thường (tức là một phương pháp không liên quan đến biến đổi gen). Họ cũng tiến hành phân tích toàn bộ trình tự gen và tiến hành các thử nghiệm sản xuất bia với các chủng nấm men sake. Sau đó, họ xác định và phân tích đột biến mới trong gen mã hóa biến thể của N-acetyl glutamate kinase làm tăng mức ornithine nội bào.

Giáo sư Hiroshi Takagi giải thích: “Trước đây chúng tôi đã xây dựng các chủng nấm men công nghiệp tự nhân bản tích lũy proline để tăng khả năng chịu ethanol và năng suất của nấm men. Nhưng những loại nấm men đó vẫn chưa được người tiêu dùng chấp nhận vì chúng được coi là biến đổi gen, mặc dù nấm men tự nhân bản không có gen hoặc trình tự DNA ngoại lai - chúng chỉ có DNA của nấm men."

Các nhà nghiên cứu đã phân lập thành công loại men không biến đổi gen tạo ra lượng ornithine gấp 10 lần so với dòng nguyên chủng được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy nấu rượu sake của Nhật Bản và rượu sake được ủ với chúng chứa lượng ornithine nhiều hơn 4-5 lần.

Kết quả của nghiên cứu này sẽ góp phần vào việc phát triển các chủng nấm men cải tiến để sản xuất hàm lượng ornithine cao, và chủng thu được trong nghiên cứu này có thể dễ dàng ứng dụng để nấu rượu sake, rượu có cồn khác và bia. Các chủng nấm men tích tụ ornithine cũng có thể được sử dụng để sản xuất các chất bổ sung chế độ ăn uống giàu ornithine.

Giáo sư Takagi cũng mô tả: "Có hai mục đích chính để nhân giống nấm men công nghiệp: Cải thiện khả năng lên men với tăng cường khả năng chống chịu với các áp lực môi trường trong quá trình lên men và sự đa dạng về mùi và hương vị sản phẩm với các cách trao đổi chất. Ở nấm men, các chuyển hóa axit amin thay đổi trong các môi trường phát triển khác nhau và các kiểu trao đổi chất tạo thành một mạng lưới phức tạp nhưng mạnh mẽ. Việc làm sáng tỏ các cơ chế điều hòa trao đổi chất và vai trò sinh lý của các axit amin là nghiên cứu cơ bản quan trọng để hiểu được hiện tượng sống. Nấm men là loại vi nấm đáng tin cậy và an toàn trong sản xuất thực phẩm. Do đó việc phát triển các chủng mới sản xuất thừa 'axit amin chức năng' như ornithine, proline và axit amin phân nhánh sẽ đóng góp rất nhiều vào các ngành công nghiệp liên quan đến thực phẩm. "

Bài gốc: https://phys.org/news/2020-08-japanese-sake-pick-me-up-yeast-strain.html