鳥氨酸氨甲酰基轉移酶對黃酒貯藏過程中氨基甲酸乙酯的調控及品質變化研究

方若思 夏 婷 林晨琪 周湖淇 肖功年

（1浙江科技學院生物與化學工程學院，浙江 杭州 310023；2貝因美（杭州）食品研究院有限公司，浙江 杭州 310000）

黃酒是中國傳統的發酵酒［1］，其發酵過程主要涉及三個階段：淀粉的糖化、酵母菌的酒精發酵和乳酸菌的乳酸發酵［2］。雖然黃酒發酵會產生大量氨基酸，營養豐富，但也存在安全問題，尤其是會產生氨基甲酸乙酯（ethyl carbamate，EC）［3］。

EC 是黃酒發酵過程中的副產物，已被證明能引起小鼠腫瘤，因此，國際癌癥研究機構（International Agency for Research on Cancer，IARC）將EC 升級為2A，即“可能的人類致癌物”［4］。尿素和瓜氨酸是EC 最主要的前體物［5-6］，一般由精氨酸代謝生成［7-9］，區別在于酵母會降解精氨酸產生尿素［10］，而乳酸菌通過精氨酸脫亞氨基酶（ariginine desiminase，ADI）途徑分解精氨酸產生瓜氨酸。在乳酸菌中參與ADI途徑的有3種酶：精氨酸脫亞氨基酶（ariginine desiminase，ADI）、鳥氨酸氨甲酰基轉移酶 （ornithine transcarbamoylase，OTC）和磷酸激酶（creatinine phosphokinase，CK）［11-12］（圖1）。

圖1 乳酸菌的精氨酸脫亞胺酶途徑Fig.1 ADI pathway of Lactic acid bacteria

目前已報道有多種方法可以抑制EC 的形成［13］，主要分為4 類：物理方法、化學方法、酶學手段及代謝工程途徑。物理抑制方法主要包括精煉原材料、優化生產過程及在下游加工過程中過濾發酵產物；化學法主要集中在去除一些化學物質（如氰化物催化劑）以減少EC或前體物含量；酶學手段主要采用酸性脲酶來降解尿素或氨基甲酸乙酯降解酶來直接催化EC降解；代謝工程途徑在近年來研究非常廣泛，如抑制精氨酸酶基因CAR1的表達，精氨酸酶可以降解精氨酸，形成EC前體物尿素；或增強尿素循環和轉運途徑中尿素酰胺化酶基因DUR1，2 和尿素轉運酶基因DUR3 的表達。……