苯乳酸是一种具有广谱抑菌能力(高效抑制食源性病原菌细菌,酵母和霉菌),且兼具高安全性、高稳定性和高亲水性等优异特性,被誉为“21世纪新型生物防腐剂”,其结构类似于改善心血管药物丹参素,在食品领域具有广泛的应用前景。但是目前苯乳酸高产底盘菌株一直缺乏,成为制约其机理研究和产业化应用的瓶颈。研究团队利用前期建立的郫县豆瓣菌种资源库,按照“存、析、用”的思路,筛选得到一株超高产苯乳酸的真菌,该菌的苯乳酸产量为野生乳酸菌的10倍以上,且耐受极端高盐环境(20%盐分)(已获得国家发明专利授权ZL202111081444.9)。研究团队采用二代+三代测序成功构建了该菌的全基因组图谱及基因结构模型,并采用基于深度学习和人工智能算法的AlphaFold2软件及分子对接(Molecular Docking)技术对该菌高产苯乳酸的关键基因进行了高精度的蛋白质结构预测和对比分析。该成果于2024年9月23日在本领域权威期刊《International Journal of Food Microbiology》(中科院1区,TOP)上在线发表,题目为《A novel high-level phenyllactic acid fungal producer, Kodamaea ohmeri w5 screened from fermented broad bean-chili-paste》 的研究论文,为非模式底盘细胞创制与利用奠定了坚实基础。同时针对鲜辣椒制作郫县豆瓣时存在的季节限制以及易腐败等系列问题,采用高通量测序和代谢组等方法评估了以干辣椒替代鲜辣椒作为郫县豆瓣制作原料的可行性,研究结果为郫县豆瓣的工艺优化和改进提供了新思路。该成果于2024年8月14日在食品领域TOP期刊《Food Bioscience》(中科院1区)上发表,题目为《Physicochemical, volatiles, non-volatiles, and microbial dynamics in dried versus traditional fresh red pepper paste fermentation: A comparative study》的研究论文。2篇论文均以院加工所赵驰博士为第一作者,加工所李治华研究员和四川农业大学张小平教授为通讯作者。上述项目获得国家自然基金面上项目(32472481)、四川省博士后特别资助(TB2024003)、四川省创新团队(SCCXTD-2024-21、SCCXTD-2024-22),院自主创新和中试熟化等项目资助。
(院加工所 赵驰 撰稿;赵楠 校对;李华佳 审核)