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葡萄酒大部分的風(fēng)味來自葡萄本身，而酵母其中扮演著重要角色。酵母發(fā)酵過程中產(chǎn)生的芳香類物質(zhì)，可以增加葡萄酒的二次風(fēng)味。
研究作者Thevelein教授表示：讓工業(yè)酵母菌株產(chǎn)生更理想的風(fēng)味一直是葡萄酒產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)。生物學(xué)家通過雜交選擇某些菌株，從而獲得特定的風(fēng)味。但是這個(gè)過程耗時(shí)、昂貴，并且會(huì)導(dǎo)致酵母中其他有害的變化。雜交酵母的性能不太穩(wěn)定，有的菌株在實(shí)驗(yàn)室中有效，但在葡萄酒廠里發(fā)酵就不行，生產(chǎn)出的葡萄酒要全部倒掉，這給葡萄酒產(chǎn)業(yè)的造成了極大損失。
為了解決這個(gè)難題，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了很多探索，發(fā)現(xiàn)遺傳技術(shù)比自然繁殖酵母菌株更便宜、更快、更容易。
研究人員利用DNA分析來研究釀酒酵母菌株中的基因。他們發(fā)現(xiàn)，TOR1和FAS2的等位基因是影響酵母發(fā)酵產(chǎn)物——苯乙基乙酸酯產(chǎn)量的關(guān)鍵。而大量研究已經(jīng)證明，作為重要的芳香物質(zhì)，苯乙基乙酸酯能產(chǎn)生玫瑰或蜂蜜的味道，可以顯著改善葡萄酒的風(fēng)味。
為了驗(yàn)證該基因的作用，研究團(tuán)隊(duì)使用CRISPR/Cas基因編輯技術(shù)，將這些等位基因交換到其他酵母菌株中，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因酵母菌株發(fā)酵后，苯乙基乙酸酯的產(chǎn)量確實(shí)提高了。
研究的聯(lián)名作者Johan Thevelein教授表示：基因編輯技術(shù)提供了一種更有效的方法來精確設(shè)計(jì)酵母的特性，而不會(huì)影響其他性狀。基因編輯技術(shù)可以添加所需的基因，并替換不需要的基因，通常沒有時(shí)間，費(fèi)用和雜交毒株的副作用。
目前研究人員已經(jīng)與一家釀酒廠合作，將發(fā)現(xiàn)的DNA插入釀酒廠的酵母菌株中，通過實(shí)際生產(chǎn)來測(cè)定轉(zhuǎn)基因酵母菌株的特性。
