产生风味稳定饮料的大麦制造技术

本发明专利技术提供了ＬＯＸ－１无效大麦和它产生的植物产品，例如利用合成脂肪酸转换酶脂加氧酶－１有缺陷的大麦颗粒制造的麦芽。所述酶解释说明了与亚油酸转化成脂加氧酶路径代谢物－９－氢过氧十八碳二烯酸相关的主要活性，通过更进一步地酶反应或自发反应，９－氢过氧十八碳二烯酸可以导致反式２－壬烯醛的出现。本发明专利技术使啤酒工人能够生产即使在延期储存饮料之后，仍缺乏可检测的反式２－壬烯醛特异异味的啤酒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】1.专利
本专利技术涉及植物生物技术，它公开了脂加氧酶(LOX)LOX-1合成有缺陷的大麦和麦芽，因此为产业使用提供了一种新原料。例如所述原材料可以用来制造没有或仅有可忽略量的异味(off-flavor)化合物——反式2-壬烯醛(T2N)的一种新的有特色的风味稳定啤酒。所述T2N由LOX路径中的酶的依次作用形成，其中LOX-1代表主要活性，它使亚油酸双氧化产生9-过氧氢十八碳二烯酸(9-HPODE)。本专利技术的大麦和植物产品显示出无9-HPODE或仅有可忽略量的9-HPODE。另外，本专利技术涉及利用所述大麦和/或麦芽产生的饮料。2.专利技术背景与现代啤酒生产相关的研究目标之一是确定影响啤酒质量和稳定性的分子因素。大部分啤酒是以大麦(Hordeum vulgare，L)为基础生产的。大麦是单子叶作物，它生长在世界上的许多地方，这不仅是因为它作为工业产品来源，例如啤酒来源的经济重要性，而且也因为它是动物饲料的来源。美国现在是麦芽大麦(malting barley)的领先生产者之一，占世界农作物的大约13％；加拿大、澳大利亚和欧洲合在一起占生产的大约70％(Bios Intern.，2001)。为了研制出农艺学上可靠的稳定高产的载培品种，大麦育种者不断努力。为了完成这一目标，已经尝试通过化学处理引起随机诱变，或者通过辐射修饰有兴趣的特性，例如改变一般对植物生长和农作物生产率，以及使由该农作物制造的产品具有额外品质的特性可能有有害作用的特异基因的表达。叠氮化钠NaN3是诱变大麦的有用化学制剂已经得以很好建立。特别地，已经利用NaN3衍生的诱变来诱导大麦中的遗传变化，以产生花色素苷和原花色素合成受阻的突变体(von Wettstein et a1.，1977；von Wettstein etal.，1985；Jende-Strid，1991；Jende-Strid，1993；Olsen et al.，1993)。第二个实例涉及用NaN3诱变处理的大麦颗粒筛选高水平游离磷酸盐(phosphate)，旨在鉴定低肌醇六磷酸盐(phytate)突变体(Rasmussen andHatzak，1998)；从2,000个筛选的颗粒中总共鉴定出10个突变体。虽然大麦遗传学的主要缺点是不能通过反向遗传学具体研究基因功能，但是，例如，NaN3诱导诱变后的向前遗传筛选(forward genetic screens)继续考虑与大麦和麦芽的营养和产品质量参数有关的改进。除在大体和一般方式中外，育种人员在常规植物育种过程中不能预计正在发育的新植物系的结果。这种不可预知性主要是由缺乏细胞水平的对照引起的，更具体地是由缺乏核DNA水平的对照引起的，其中核DNA的复杂性很高。许多其他的因素，例如植物繁殖地理位置的气候和土壤质量影响植物育种过程的结果。因此，使用常规方法的不同大麦育种人员决不会研制出具有相同特性的植物。在常规育种过程中，最困难的任务是鉴定遗传优良植物，其中优良不仅与有价值(interest)的特性，而且也与植物生长关联的生理学问题相关。当其他混淆特性掩蔽了目的特性时，选择过程会特别艰难。当现代植物育种方法包括突变基因DNA序列的确定时，确定过程是在育种计划晚期，即在突变体表征鉴定之后进行，例如，最近已经描述在拟南芥属(Arabidopsis)及其他植物中筛选化学方法诱导的突变(Colbertet al.，2001)。到目前为止，已经报告在完整基因组规模上对酿酒酵母创造以基因索引(gene-indexed)的功能损失突变(Giaever et al.，2002)。对植物Arabidopsis来说，通过插入土壤杆菌属(Agrobacterium)T-DNA序列已经使～29,454个预计基因中的21,700个基因失活(Alonso et al.，2003)。到目前为止，从首次诱变或杂交到销售植物或种子的常规育种过程占用＞10年时间的情形并不是罕见的。具体地，利用检测与目的特性相关的基因中的突变的方法提供植物育种者可能是优良的方法。这种改进将增强育种方案中可预测性的水平，特别是，当突变体的筛选针对在目的基因的蛋白质编码部分具有无义突变的那些时也会出现这一情形。在其它情况下，DNA突变的早期鉴定也是优选的，例如利用以目的基因的启动子突变或影响表达的其他DNA突变为特征的系撤消更进一步的育种，这只是因为环境或生理学因素可以使诱变剂诱导的特性回复。因此，需要发现在育种计划早期检测有价值突变的可选择方法。这将使整个育种过程更快，并产生更高的经济利益，从而使土地上生产的谷物的量最大化。生产的大麦的主要部分包含通过大麦的可控浸泡、萌发和干燥步骤能将其种子(kernels)变成麦芽的制麦芽品种(malting varieties)。小部分麦芽被用作食品工业的配料，而大部分麦芽随后在麦芽衍生饮料，包括但不限于啤酒和威士忌的生产中被用作主要配料(ingredient)。在啤酒厂，磨碎的麦芽进行糖化(mashing)步骤，该步骤包括逐步升高麦芽水悬浮液的温度使部分酶降解，以及提取，例如颗粒聚合淀粉和β葡聚糖。过滤后，用酒花煮沸含水的麦芽醪(mash)产生麦芽汁(malt)。随后用酵母使所述麦芽汁发酵产生啤酒产品，当啤酒产品成熟时将其装入瓶中。该麦芽汁也可以用于生产非发酵麦芽饮料。饮料的可口性和风味稳定性是与大麦和麦芽组合物相关联的重要因素。这是因为来源于所述大麦和麦芽的天然风味分子，或者在从所述大麦和麦芽中提取的酶的作用下产生的天然风味分子可以赋予最终产物不受欢迎的味道特性(Drost et al.，1990)。在这方面，产生纸板味样风味的挥发性化合物的形成似乎具有特殊的生物化学效益和经济利益。在1970年，已经分离负责纸板样风味的分子，经鉴定它是九碳(C9)alkenal T2N(Jamieson和Gheluwe，1970)。因为人体内T2N的味觉阈值水平非常低，以前确定大约是0.7nM或0.1ppb(Meilgaard，1975)，因此平均醛浓度极低的产品会因为该产品的异常味道而被认为是老化产品。而且，啤酒储存期间分解T2N加合物释放T2N可以引起该产品变质(Nyborg et al.，1999)。对植物组织的放射性标记研究已经确定壬烯醛(壬烯醛s)来源于C18脂肪酸亚油酸，而己醛和壬二烯醛是从C18脂肪酸亚麻酸形成的(Grosch andSchwartz，1971；Phillips and Galliard，1978)。已经将这些研究和随后的许多观察结果，例如Tijet等(2001)，Noordermeer等(2001)和Matsui等(2003)概括的观察结果解释为T2N是由LOX路径特异酶的连续作用形成，且LOX的作用代表早期酶催化步骤的证据。与这一观念一致，Kurodo等(2003)发现麦芽包含将LOX产生的产物转化成T2N必需的热稳定酶因子。大麦颗粒(kernel)包含被称为LOX-1、LOX-2和LOX-3的三种LOX酶(van Mechelen et al.，1999)。LOX-1催化从亚油酸形成T2N前体——9-HPODE和三羟基十八碳烯酸(缩写为″THOEs″或仅为″THAs″)，LOX-2催化亚油酸转化成13-HPODE，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含的ＬＯＸ－１活性小于野生型大麦植物的ＬＯＸ－１活性的５％的大麦植物或其部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯布雷达姆，奥利奥尔森，伯吉特斯卡德豪奇，芬恩洛克，索伦克努森，莱恩M贝克，
申请(专利权)人：卡尔斯伯格公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]