科学家正用DNA技术酿造葡萄酒
小net发表于2014年06月16日11:54:24 | 新闻资讯 | 标签(tags):DNA技术 葡萄酒
澳大利亚的研究人员正在研究不同葡萄的基因组型,以此来鉴定不同品种葡萄的DNA如何影响葡萄酒的口味。此外,研究者也在进行克隆选育的过程。
据澳大利亚广播公司(ABC)报道,来自西澳大利亚农业与食品部以及西澳大利亚大学的研究人员正在通过研究葡萄的遗传物质,来提高人们对不同品种葡萄的认识。酿酒师认为该研究可更好地让他们了解葡萄。
下一代测序的快速发展,使得现在对人类全基因组测序费用仅为1000美元,早在10多年前,这个费用达到了30亿美元。农业与食品部高级研究总监GlynnWard告诉澳大利亚广播公司称,研究将在葡萄的基因组有利于对不同品种的选育,并能够促进研究人员培育出新的优良品种来。
“当你发现更好的葡萄品种的时候,你可以直接通过嫁接的方式来进行新品种的育种。”Ward说。
“由于自然变异,一些葡萄品种会比别的葡萄品种口味更好。”通过对它们基因组的鉴定从而选育出更优良的品种来。如果是通过传统方式的育种模式,这将耗费大量的时间和精力,通过DNA测序技术能够加速选育的过程。
DNA技术发现:酿酒葡萄起源地或为安纳托利亚
近日,科学家根据DNA分析技术发现:在石器时代,土耳其东南部安纳托利亚(Anatolia)的农民最先“驯服”酿酒葡萄,有望是酿酒葡萄的起源地。
时至今日,土耳其一直是考古遗址之乡,包括古葡萄园遗址。这吸引了瑞士植物学家和葡萄DNA技术专家Jose Vouillamoz前来考察,探究当地可能是欧洲葡萄酒起源地的线索。他与美国生物考古学家Patrick McGovern一起,在这里进行了长达十年的对人工栽培和野生酿酒葡萄的研究。
在今年土耳其伊兹密尔(Izmir)举行的欧洲葡萄酒博客大会上,Vouillamoz透露道,“经过研究,安纳托利亚东南部地区最有可能是野生酿酒葡萄被‘驯化’之地。”
McGovern领导的宾夕法尼亚大学实验室也分析了当地千年前储酒容器的残留物,并得出相同结论:“酿酒葡萄起源地为土耳其安纳托利亚。”
McGovern说:“格鲁吉亚、亚美尼亚和伊朗在古代酿酒中占有一席之地,有证据初步表明这些地区的陶器和陶土罐在公元前5000―8000之间,被用于安纳托利亚东南部储存野生酿酒葡萄,用于酿制葡萄酒。”
通过DNA基因图谱分析法,Vouillamoz称已经在发现13种当地欧洲优质酿酒葡萄的野生葡萄酒。
如果此项研究得到认可,将推翻以前的定论――“欧亚种葡萄起源于中东、近东或埃及、希腊地区”。
新型转基因葡萄酒酵母将被用于葡萄酒酿造
卑诗省大学的食品生物技术员亨尼(Hennie van Vuuren)花费八年时间进行上述研究,之后又用了七年时间测试新型转基因酵母ML01。
亨尼说:“全世界约30%的人对诸如组胺等生物胺非常敏感,我从事这项实验的原因是我本人一喝含有生物胺的葡萄酒就会患严重的头疼。”
新型转基因酵母ML01已经获得加拿大卫生部门、环境部门以及美国食品药品检验局的认可,可用做商业用途。南非也宣布,ML01酵母是安全的。目前,亨尼正向欧洲当局提交ML01酵母,希望获得安全认证。
ML01酵母由Lesaffre酵母公司生产、销售,亨尼说:“这是第一种通过基因工程改良后,让消费者而非生产商受益的有机产品。”
需要指出的是,选择转基因酵母发酵的葡萄酒能够避免头疼,这一点是事实,但是采用ML01酵母的葡萄酒不要求在酒标上注明。
亨尼说:“加拿大和美国的几个酒厂现在正使用这种酵母。”卑诗省Kelowna's Sandhill酒厂酿酒师霍华德·苏恩也在尝试ML01酵母,苏恩表示,五年之内,基因组学就会成为卑诗省葡萄酒行业的主流。
直到现在商业酿酒师在发酵葡萄汁时仍需要两道工序,第一步采用葡萄酒酵母,之后经过苹乳发酵,将带有酸涩味道的苹果酸转变为乳酸,使口感更柔和。但是第二道发酵工序往往不稳定,可能陷入停滞状态,也可能形成生物胺等有毒物质。
亨尼从苹果酸乳酸菌中提取了一种基因,将其接入一种葡萄酒酵母菌株的DNA中,让新型酵母去同时完成酒精发酵和苹乳发酵。这样新型酵母就可以让酿酒师不再添加苹果酸乳酸菌进行发酵,减少了葡萄酒中生物胺的形成。
科学家破解葡萄酒密码 或可酿造优质佳酿
近日乌拉圭的科学家们宣布,他们已经发现了丹拿(tannat)葡萄品种的基因组成,据说这一葡萄品种是保持心脏健康的优质品种。
丹拿是法国西南部-马第宏产区(Madiran)和乌拉圭特有的酿酒品种。通过揭开基因和DNA信息,研究人员希望他们的研究结果未来能够帮助酿酒商酿造更优质的葡萄酒。
负责本次研究项目的Francisco Carrau教授称,"酿酒一直都是一门艺术,如今它还是一门科学。如果我们可以通过生物技术确定葡萄酒香气和颜色的因子,那么我们也许可以利用这种信息酿造更加愉悦的高品质葡萄酒。"
据研究人员表示,采用丹拿葡萄品种酿造葡萄酒所含的单宁是赤霞珠、美乐或黑皮诺的两倍。单宁是一种抗氧化物质,可以阻碍细胞老化,这种高单宁的主要来源还是在于酿酒葡萄的葡萄籽。
"The Red Wine Diet"一书的作者Roger Corder发现,采用丹拿酿造的葡萄酒含有很高的原花青素,约是赤霞珠的3-4倍,有助于降低血压,降低胆固醇,有益于血液凝固。
尽管丹拿葡萄品种的基因组成尚无法拆分,但研究团队则将其注意力转移到了酿造的环境因素,如土壤、气候和海拔对葡萄基因的影响。此外,他们也在研究葡萄香气和颜色的化学性。
Carrau教授称,"这种信息有利于引导种植者选择新葡萄藤的种植土壤,预测优质葡萄园的选址。"
丹拿这一品种的基因组序列同时也让酿酒师们更好地理解这一品种的特性,是未来葡萄藤增长的有利工具。除此以外,预计排列后的葡萄及其它农作物还能为种植者识别疾病基因带来突破,有可能降低对于化学药品喷洒的依赖。
与此同时,澳大利亚的科学家们也称基因组序列的成本大幅下滑,自2005年以来,平均每18个月下降幅度达到10倍。2006年一个酵母基因组的成本为20万美元,而如今仅为500美元。
由于葡萄藤数据库数量有限,葡萄藤基因组此前一直非常具有挑战性,但科学家们一直没有放弃,如今澳大利亚葡萄酒研究协会AWRI(Australian Wine Research Institute)也对霞多丽进行了排序。2008年协会的科学家们称为世界首支破译葡萄酒酵母菌属基因密码的研究团队。
如同Carrau教授一样,AWRI协会Anthony Borneman博士也认为,基因组学通过较低成本破解潜在的程序,有利于葡萄酒行业发展,无论是发酵,还是葡萄园土壤,亦或是病虫害和疾病的侵扰。他们能够预测到葡萄酒类型,观察酵母菌和葡萄藤的基因多样化。