巴西坎皮纳斯州立大学(UNICAMP)的研究人员与美国哈佛大学的同事合作，对酿酒酵母菌的DNA和种群动态进行了一项创新研究，目的是找到更稳定、一致和可预测的发酵性能的途径。酿酒酵母菌是巴西各地植物用于从甘蔗中生产燃料乙醇的酵母。
这项研究是基于全基因组测序和宏基因组学(对生物群落的基因组集合进行分析)。研究结果发表在《G3:基因、基因组、遗传学》杂志上。
虽然酿酒酵母占主导地位，但外来菌株的入侵仍然很常见，因为发酵条件受到甘蔗品种、工艺设计、操作条件和天气等因素的影响，更不用说发酵季节过程中的进化变化，使巴西400家工业糖和乙醇工厂中的每一家都成为一个独特的生态系统。
野生菌株可能由来自不同环境的昆虫或鸟类带入工业环境。细菌污染也影响发酵的方式尚不完全清楚。
在这项研究中，UNICAMP食品工程学院(FEA)和哈佛大学有机与进化生物学系的科学家在两个生产季节(2018年4月至11月和2019年4月至11月)跟踪了两个生物精炼厂的酵母种群动态。
除了对来自这些生物精炼厂的约150个克隆的宏基因组和克隆测序数据组合使用他们的新统计框架外，他们还从2018年发表的一项欧洲研究中挖掘了1000多个酵母菌株的数据，以构建系统发育树。
“DNA测序就像指纹识别。我们用它来识别乙醇发酵中的微生物，”FEA-UNICAMP教授、该文章的第一作者安德烈亚斯·冈伯特(Andreas Gombert)说。“我们发现，尽管存在入侵菌株和发酵的非无菌性质，但所有生物乙醇谱系都聚集在同一树枝上。它们都是相关的，属于乙醇发酵环境。这可能就是为什么该工艺的主要指标在两个生产季节都保持非常稳定的原因。”
分析发现，所有四种情况都是不同的，没有可重复的模式。在一种情况下，在整个生产期间出现的所有谱系都来自一种发酵剂菌株，而在另一种情况下，入侵谱系接管了种群并取代了发酵剂菌株。同一生物精炼厂连续两个生产周期之间的差异不如两个工业单元之间的差异明显。
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希望本篇文章《科学家监测酵母种群变化以优化生物乙醇生产》能对你有所帮助！
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