基于转录组学的不同高糖环境下酿酒酵母的发酵性能差异

来源：中国食品学报杂志2026年第4期北京时间：

作者：周也勤，陆文轩，曹永浩，高天，王雨露，张瀚文，姜娇，陆瑶，刘延琳，宋育阳

单位：周也勤西北农林科技大学葡萄酒学院 陕西杨凌 712100,陆文轩西北农林科技大学葡萄酒学院 陕西杨凌 712100,曹永浩西北农林科技大学葡萄酒学院 陕西杨凌 712100,高天西北农林科技大学葡萄酒学院 陕西杨凌 712100,王雨露西北农林科技大学葡萄酒学院 陕西杨凌 712100,张瀚文西北农林科技大学葡萄酒学院 陕西杨凌 712100,姜娇西北农林科技大学葡萄酒学院 陕西杨凌 712100;西北农林科技大学合阳葡萄试验示范站 陕西渭南 715300;西北农林科技大学宁夏贺兰山东麓葡萄酒试验站 银川 750104,陆瑶西北农林科技大学葡萄酒学院 陕西杨凌 712100;西北农林科技大学合阳葡萄试验示范站 陕西渭南 715300;西北农林科技大学宁夏贺兰山东麓葡萄酒试验站 银川 750104,刘延琳西北农林科技大学葡萄酒学院 陕西杨凌 712100;西北农林科技大学合阳葡萄试验示范站 陕西渭南 715300;西北农林科技大学宁夏贺兰山东麓葡萄酒试验站 银川 750104,宋育阳西北农林科技大学葡萄酒学院 陕西杨凌 712100;西北农林科技大学合阳葡萄试验示范站 陕西渭南 715300;西北农林科技大学宁夏贺兰山东麓葡萄酒试验站 银川 750104,308573616@qq.com

摘要：为解决酿酒酵母在高糖环境下发酵效率较低的问题，探究不同高糖环境中，不同表型菌株的基因表达差异。基于酵母菌的糖利用能力差异，从16株酵母菌株中选取2株果糖利用能力差异较大的菌株AWRI 796和44y2，分别在糖含量为300 g/L的葡萄糖-果糖溶液中混合，在纯葡萄糖和纯果糖的条件下发酵，测定基础理化指标并进行转录组分析。结果显示，在混合糖环境下，44y2和AWRI 796的糖利用率分别为99.86%，92.04%。在纯葡萄糖环境中，44y2和AWRI 796的糖利用率分别为99.55%，95.12%。在纯果糖环境中，44y2和AWRI 796的糖利用率分别为99.74%，91.72%。转录组结果表明，44y2的糖酵解和磷酸戊糖途径相关基因显著上调(如HXK1、GLK1、PGM2等)，提升了碳源转化效率，满足快速发酵的需求。相比之下，AWRI 796通过上调与核糖体生成、蛋白质合成和DNA修复相关基因(如RPL18A、RPL18B等)，增强了细胞稳定性和耐受性，确保在发酵过程中保持较强的代谢能力。本研究为阐明酿酒酵母在高糖条件下的代谢适应机制提供了新思路，并为工业发酵菌株的选择和优化提供了理论参考。

关键词：酿酒酵母; 高糖发酵; 转录组分析; 基因表达调控

基金资助：宁夏回族自治区重点研发计划项目(2023BCF 01025)；宁夏回族自治区重大科技成果转化项目(2023CJE09001)；国家现代农业(葡萄)产业技术体系(CARS-29-jg-3)；陕西省西安市重点研发项目(2023JH-NYCL-0011)