[发明专利]硫酸根离子转运蛋白基因及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及硫酸根离子转运蛋白基因及其用途，特别涉及制造香味稳定性优异的酒精饮料的酿造酵母、使用该酵母制造的酒精饮料及其制造方法等。更具体地说，本发明涉及通过控制编码酿造酵母的硫酸根离子转运蛋白Sul2p的基因SUL2、特别是啤酒酵母中特征性的non-ScSUL2基因的表达量，从而控制对产品香味稳定化起作用的亚硫酸盐生成能力的酵母及使用该酵母的酒精饮料的制造方法等。

背景技术

亚硫酸盐作为抗氧化作用强的化合物而为人所知，作为抗氧化剂在食品、饮料、医药品等领域中广泛应用(例如日本特开平06-040907号公报、日本特开2000-093096号公报等)。酒精饮料中亚硫酸盐也被作为抗氧化剂利用，例如，由于对需长时间陈酿的葡萄酒的质量保证起重要作用，所以，日本国内厚生劳动省许可添加到残留浓度为350ppm以下。已知在啤酒酿造中，保质期的变化依赖于产品中含有的亚硫酸盐浓度，所以增加此物质的含量在香味稳定性等方面非常重要。

使产品中亚硫酸盐含量增大的最简单的方法是添加亚硫酸盐，但此时亚硫酸盐会被作为食品添加剂对待，在商品开发的自由度及消费者对食品添加剂所存在的负面印象等上会成为问题。

酵母在自身生命活动中可生物合成必需的含硫化合物，亚硫酸盐作为其中间代谢产物被生成。因此，通过利用酵母的这种能力，可不由外部添加亚硫酸盐而使产品中亚硫酸盐的含量增加。

使酿造过程中发酵液中的亚硫酸盐浓度上升的方法有1)通过过程控制的方法和2)通过酵母育种的方法。通过过程控制的方法，是指因酿造过程中亚硫酸盐的生成与初期供氧量成反比，所以减少向发酵液中的供氧量，可使亚硫酸盐的生成量增加，同时抑制其氧化。

而通过酵母育种的方法是利用基因操作技术的方法。酵母硫代谢中的亚硫酸盐是生物合成含硫氨基酸、含硫维生素的中间体。从细胞外吸收的硫酸根离子经3步反应，亚硫酸盐被还原、生成。

在此，MET3基因是编码催化第1反应的酶的基因，MET14基因是编码催化第2反应的酶的基因。C.Korch等进行了通过使上述2个基因的表达量增加来提高酵母的亚硫酸盐生成能力的尝试，并证明MET14更有效(C.Korch et al.，Proc.Eur.Brew.Conv.Conger.，Lisbon，201-208，1991：非专利文献1)。另外，J.Hansen等进行了通过破坏编码亚硫酸盐根离子还原酶的MET10基因，防止生成的亚硫酸盐根离子还原，从而使亚硫酸盐生成量增加的尝试(J.Hansen et al.，Nature Biotech.，1587-1591，1996：非专利文献2)。

并且，藤村等进行了如下尝试，即通过提高编码酵母的亚硫酸盐根离子排出泵的SSU1基因中、特别是啤酒酵母中特有的non-ScSSU1基因的表达量，从而促进菌体内生成的亚硫酸盐向菌体外排出，使啤酒中亚硫酸盐浓度增加(藤村等、2003年度日本农艺化学会年次大会要旨集、159、2003：非专利文献3)。

发明内容

尽管如此，为了改良酵母酿造的酒精饮料的保质期和香味稳定性，需要新的方法和原料来提高酵母生成的亚硫酸盐的量。如上所述，使产品中亚硫酸盐含量增大的最简单的方法是添加外源的或非酵母产生的亚硫酸盐，但近年来，消费者更热衷于希望最低量地使用食品添加剂，即不添加食品添加剂而是使用天然原料。因此，急需不通过由外部添加亚硫酸盐而成功地达到对香味稳定性有效的亚硫酸盐浓度。但是，上述通过过程控制的方法由于供氧不足会降低酵母的增殖速度，引起发酵延迟及品质下降，所以未必实用。

另外，有文献报道了利用基因操作技术进行的酵母育种中，主要以与从硫酸根离子向亚硫酸盐根离子的还原反应有关的基因组作为目标，其中有达到亲株10倍以上的亚硫酸盐浓度的结果(J.Hansen et al.，Nature Biotech.，1587-1591，1996)。但另一方面，也出现了发酵延迟、不受欢迎的香味成分乙醛及1-丙醇的增加，所以作为实用酵母还存在着问题。因此，非常希望能有既不影响发酵速度和产品质量，又能生产充分量的亚硫酸盐的酵母的育种方法。

本发明者为解决上述课题不断锐意研究的结果，从啤酒酵母中成功地鉴定、分离了编码比已知蛋白质更奏效的硫酸根离子转运蛋白的基因。且制备了将所得基因导入酵母并使其表达的转基因酵母，确认了亚硫酸盐生成量的增加，从而完成了本发明。