如何评估清酒酿造过程中酵母发酵能力？

清酒酿造方式十分独特，清酒则是以米制成，需要通过酶将长段的淀粉分子转变成小块儿的糖分子。这些糖分子能够被酵母细胞吞噬，然后释放出酒精和二氧化碳。在酿造清酒的过程中，酶随着霉菌不断地在蒸熟的米粒中生长而被释放，将大米中的淀粉转化为糖。清酒酿制过程中，霉米生出糖液渗入糊桨和酵母细胞将糖转化为酒精是同步进行的。清酒酿造过程中，酵母作用就是同曲酶相结合发酵生成酒精，发酵的过程中生成不同的香气和酸味，使用不同的酵母都会拥有不同的风味。市面上常见的酵母除了“协会酵母"外，同时也有开发的酵母、自社培养的酵母。如何评估清酒酿造过程中的这些酵母的发酵能力呢？

摘要：现代清酒酵母菌株产生高浓度乙醇，在清酒酿造过程中对环境压力异常敏感。为了揭示其潜在的机制，我们研究了在酿酒酵母中由热休克元件(HSE)和热休克转录因子Hsf1p介导的酵母应激反应。清酒酵母菌在清酒发酵过程和急性乙醇胁迫下的HSE-lacZ活性较实验室酵母菌严重受损。此外，与细胞外应激无关，现代清酵母的Hsf1p高度和组成性高磷酸化。由于HSF1等位基因替换对清酒酵母或实验室酵母中HSF1介导的乙醇胁迫反应或Hsf1p磷酸化模式没有显著影响，因此可以推测Hsf1p的调节机制在这些类型的酵母中起着不同的作用。为了确定丢失影响Hsf1p控制的磷酸酶，我们在实验室菌株背景下筛选了一系列磷酸酶基因缺失突变体。在29个突变体中， ppt1突变体表现出Hsf1p的组成性超磷酸化，类似于缺乏整个ppt1基因位点的现代清酒酵母菌株。我们证实，实验室酵母衍生的功能性PPT1的表达恢复了清酵母的hse介导的应激反应。此外，实验室酵母中PPT1的缺失导致发酵能力增强。综上所述，这些数据表明，由PPT1基因缺失引起的Hsf1p过度磷酸化至少部分解释了现代清酒酵母菌株的应激反应缺陷和高乙醇产量。

清酒发酵二氧化碳监测：Fermograph II发酵特性分析仪(日本ATTO)