国外研究酿酒的论文

酿酒技术专业是以化学、生物学和工程学为基础，研究现代优质葡萄酒酿造工艺、鉴赏艺术和营销理念的科学理论与应用技术的理、工、农交叉性综合学科。下面是我为大家精心推荐的酿酒技术论文，希望能够对您有所帮助。

古浪县酿酒葡萄栽培技术

摘 要：古浪县北部沙漠沿线平均海拔1 650～1 750 m的各乡镇均可栽培酿酒葡萄，红色品种有黑比诺、梅鹿辄;白色品种有霞多丽、意斯林。文章从栽植前准备、苗木定植、作物间作、苗木补植、枝蔓管理、病虫害防治等方面介绍了酿酒葡萄的栽培技术。

关键词：古浪;酿酒葡萄;栽培

中图分类号：S663.1 文献标识码：B 文章编号：1003—6997(2012)17—0044—02

古浪县酿酒葡萄一般在4月中旬开始栽培，4月底结束，深沟栽植。以南北行向为主，栽植密度1 m×3 m，约3 330株/hm2，整形方式以双主蔓自然扇形整形或双主蔓龙干整形为主。

1 栽植前准备

1.1 园地管理

选择有排灌条件的壤土或沙壤土，土层厚度80 cm以上，地下水位不能高于1.20 m，pH值小于8.5的平地。将园地划分小区，对道路、渠道、林带进行规划，行长不超过100 m，超过的中间规划作业道。按3 m行距在葡萄定植沟两端打桩确定定植沟的位置，并用石灰画出定植线。以定植线为中心用机械或人工开挖深80 cm、宽80 cm营养沟。将底部20 cm表土与作物秸秆等有机质分层填入营养沟内;中部每公顷施入腐熟有机肥(羊板)90～120 m3、颗粒磷肥2 250 kg、硫酸锌60 kg与表土混合填入沟内，土填至距地表15～20 cm。施肥填土后及时在沟内灌水沉实。水干后，以定植线为中心，在营养沟上整修深30 cm、底宽60 cm、上口宽80～100 cm的定植沟，沟底必须基本水平。

1.2 苗木处理

苗木标准为国家二级苗以上。外地调苗可适当提前，以防途中温度高，苗木发芽。苗木到位后，选择背风阴面、土层深厚、不积水的地方放置，挖深1.50 m左右，宽1～2 m，长度根据苗木数量而定。先在底部铺一层10 cm厚的湿沙，然后将捆好的苗木根系向下与地面成30～40°角半躺于假植沟内，空隙间填满湿沙，摆完一层后覆10 cm厚的湿沙，最后一层距地面30 cm以上。剪除过长、受伤、干枯的根系，根系保留长度15 cm左右;剪截顶端芽眼已损伤的枝，保留3～4节顶端有饱满芽的枝端。对假植后待栽植苗木随起苗随处理，将整修好的苗木根系先用清水浸泡24 h，再用50～100 mg/L的3号生根粉与泥浆混合进行蘸根处理。

1.3 搭架

架材由钢筋水泥柱、铁丝或钛钢丝组成。当年定植的葡萄应栽好水泥柱，并拉好铅丝或钛钢丝。

一般为单臂立架或宽顶立架架式，边柱规格为12 cm×12 cm×250 cm，中间立柱规格为10 cm×10 cm×250 cm。柱距8 m，水泥柱距葡萄植株20 cm，地上部分高180 cm，埋深70 cm，边柱向外倾斜10°～15°。立柱间设置铅丝四道，第一道距沟底50 cm，第二道距第一道45 cm，第三道距第二道45 cm，第四道距第三道45 cm。边柱拉线用双股8#铅丝，中间用12#铅丝或钛钢丝。

2 苗木定植

在定植点南或北同侧20 cm处打点，插小木桩作标记。在点同侧挖见方30 cm定植穴。在定植穴做直径20 cm的馒头状土堆，将苗木置于定植穴中心，根系均匀分布在馒头状土堆上，使根系向四周舒展。将表土与沙混合填入穴内，轻提苗木，边填土边踏实。埋土使苗木根茎处与地面齐平为宜。栽后当天必须灌水。定植沟内水渗干后及时扶正歪倒苗木，用行间散土掩埋外露根系。定植沟内喷施地乐胺，覆膜保墒，采用地膜幅宽1.40 m，边覆膜边放苗，将苗木用5 cm×15 cm的有孔塑料袋套住或培土保墒。5月上旬，开始检查发芽情况，芽完全膨大后清理培土;套袋苗木，5月15日过后，取掉套袋。

3 作物间作

严禁在定植沟内及外沿20 cm以内间种任何作物，留足1.20 m的营养(通风)带。葡萄行内可间作黑瓜籽、豆科等矮秆作物。间作物灌水沟必须与葡萄灌水沟分开。

4 苗木补植

5月下旬，对全园葡萄苗木成活情况进行调查，未成活苗木用营养袋苗及时进行补植，确保当年不缺苗。补植时用专用育苗器在原定植点打穴，穴直径大于营养袋直径2～3 cm、深与营养袋苗土团高度一致，将营养袋苗除去营养袋后放入穴内，四周用细土填实(营养袋苗要求达到5叶1心)。操作过程中要避免将土团弄散，栽后及时灌水，灌水后用喷雾器将叶片泥土洗净。

5 枝蔓管理

幼苗绝大部分芽萌发后，要及时抹芽，每株留2～3个萌芽。当新梢长到10 cm时，进行定枝，每株留2个健壮枝，其余去除。新梢长到30 cm以上时，葡萄架设好的，把新梢绑在第一道铁丝上;如架没设好，在苗东侧15 cm处立一根木棒，把新梢引绑到木棒上，促其生长。新梢长到100 cm时从80 cm处摘心。8月10日前，无论新梢是否生长到标准，一律摘心，促进木质化。摘心10 d左右处理副梢，延长头副梢按5—3—1—0摘心;近地表30 cm以下副梢全部抹除，其余副梢按3—2—1—0摘心。随时除去卷须。

6 灌水施肥

对新植葡萄园灌水实行“前促后控”，没有生理干旱的情况下，尽量少灌水，使新梢壮实。新梢长到10 cm开始灌水，5月下旬开始视降水和墒情，约20 d左右灌水1次，促进新梢生长。灌水量不可过大。8月上旬开始控水，促进枝条成熟和木质化。埋土前10～15 d灌足灌透越冬水。

5月下旬，新梢长到10 cm以上时进行第一次追肥，结合灌水施磷二铵150 kg/hm2、尿素300 kg/hm2;6月中、下旬，进行第二次追肥，结合灌水施氮、磷、钾复合肥300 kg/hm2、尿素150 kg/hm2;

7月中旬，第三次追肥，结合灌水施氮、磷、钾复合肥300 kg/hm2、硫酸钾225 kg/hm2。新梢生长到10 cm时，进行根外追肥，每10～15 d喷施1次0.3 %的尿素液，促新梢生长;7月份，每10～15 d喷施1次0.3 %～0.5 %的磷酸二氢钾液，促进新梢成熟和花芽分化;8月上旬进行秋季施肥，挖深40 cm穴，施氮、磷、钾复合肥450 kg/hm2、过磷酸钙750 kg/hm2。距葡萄植株30 cm左右穴施。

6月下旬用2 000～2 500倍福美双防治白粉病和霜霉病，8月中旬用半量式波尔多液防治霜霉病，埋土前植株和沟内喷施半量式波尔多液。

7 冬季管理

秋季落叶后至埋土前进行冬剪。成熟枝段0.80 m以上的，剪留0.80 m;成熟枝段不足0.80 m的，成熟枝段有多长剪留多长;没有成熟的枝段，基部留2～3芽平茬。

10月下旬到11月上旬进行埋土。清理沟内枝叶，集中烧毁或深埋。冬灌后10～15 d，喷施5波美度石硫合剂，在主蔓基部培土后将葡萄枝蔓顺行压入沟内，然后埋土。土壤湿度以手握成团，一触即散为宜。从植株80 cm以外取土，埋土下底宽度不少于100 cm，上顶宽度不少于40 cm，枝蔓以上厚度不少于30 cm。

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我国的白酒业是世界酒行业中一个比较特殊的领域,具有很多独特的工艺特点和优势。这是我为大家整理的白酒酿造技术论文，仅供参考!

【摘 要】白酒是地域性产业，白酒酿造的过程是生物发酵、微生物群落富集和生长的过程，直接影响着酒的风味和品质，因此对于环境的依赖程度非常高。工艺的特殊性，要求我们必须把酿酒工业的发展与自然生态环境的保护与建设紧密结合起来，科学的做法是：突破对环境的的完全依赖，理性地对生态环境进行保护、建设和应用。

【关键词】白酒酿造;工艺;创新

酒的品种繁多，就生产方法而论，有酿造酒(发酵酒)和蒸馏酒两类。酿造酒是在发酵终了稍加处理即可饮用的低度酒，如葡萄酒、啤酒、黄酒、青酒等，出现较早。蒸馏酒是在发酵终了再经蒸馏而得的高度饮料酒，主要有白酒、白兰地、威士忌和伏特加等，出现较晚。

最初的酒是含糖物质在酵母菌的作用下自然形成的有机物。在自然界中存在着大量的含糖野果，在空气里、尘埃中和果皮上都附着有酵母菌。在适当的水分和温度等条件下，酵母菌就有可能使果汁变成酒浆，自然形成酒。

1.白酒工艺的创新与发展

1.1现代生物技术在酿造中的应用

现代生物技术在食品工业中的应用越来越广泛，它不仅用来制造某些特殊风味的食品;还用于改进食品加工工艺和提供新的食品资源。食品生物技术已成为食品工业的支柱，是未来发展最快的食品工业技术之一，具有广阔的发展前景和美好的未来。

浓香型白酒的固态发酵过程就是一个典型的微生态群落的演替过程和各菌种间的共生、共酵、代谢调控过程，直接影响白酒的产量和质量。发展对各种曲药和窖泥中微生物区系的构成及变化，研究中国白酒风味因子的形成机理，便于有效控制环境条件，以实现优质白酒的生产。

1.2酶催化工程的引进

与化学催化剂相比，酶以其高效性和改善环境等优势在食品、医药和精细化工等领域得到了广泛应用。现代分子生物学、基因组学、微生物学等学科的发展为我们提供了新的技术手段，酶工程和白酒技术创新现已密不可分。一方面，我们从自然界中获得丰富的新酶源;另一方面，能够对现有酶进行分子改造，从而获得适于工业应用的、具有优良性能的工程酶，因此，生物催化成为生物工程的核心内容之一。

1.3物理化学的创新

物理化学的创新，指在白酒贮存、过滤等利用分子运动论、胶体理论等一系列对白酒质量提高改进的技术措施。

1.4美拉德反应

美拉德反应是白酒专家庄名扬最早倡导的白酒增香新工艺。他的论述推动了白酒的研究，使其从较低级别的酯、酸、醇等色谱骨架成分向更高级别的微量成分进步。美拉德反应，是广泛存在于食品工业的一种非酶褐变，也称为羰氨反应，是氨基酸和还原糖及还原糖的分解物反应。它对白酒的影响是能产生人们所需要的香气，是一个集缩合、分解、脱羧、脱氨、脱氢等一系列反应的交叉反应。

1.5低度白酒技术创新

解决低度白酒工艺技术难题，主要从低度白酒货架期的稳定性研究入手。有效解决低度酒货架期的稳定性问题，须从以下几方面入手：(1)低度酒水解机理的研究;(2)提高基础酒质量、调味酒质量及勾兑用水质量;(3)勾兑技术研究;(4)低度白酒处理技术研究。有了好的水处理设备，超滤设备，抑制酯可逆水解反应的方案，低度白酒的质量问题就可以很好地解决。

2.新工艺白酒

随着科技的进步，人们找到了使酒产生香气差异的不同物质，并研制出了人工香料，于是就有人把人工香料、食用酒精和水按比例“勾兑”出“酒”来，这就是新工艺白酒。

早在上世纪60年代，我国便开始研制新工艺型白酒。当时是为了解决原料不足的问题。但由于当时的酒精质量不好、香精香料产品欠缺，新工艺型白酒没有得到很好的发展。上世纪90年代以后，我国在酒精工业生产中实行了工业生产许可证制度，使酒精工业化生产得到了迅猛发展。

2.1新工艺白酒一提到香精、香料，人们普遍会想到“三精一水”，其实这是错误的观念

我国新工艺白酒的勾兑原料酒精，应符合国标GB10343-2002食用酒精标准要求;香精、香料，须符合GB2760标准;多数添加剂也须符合FCC(美国食品化学品法典Food Chemicals Codex)，FDA(美国食品药品管理局Food and Drug Admistraton)规定的，只要企业严格按照标准执行就不会对人体造成伤害。

2.2新工艺白酒和纯粮酿造没有本质的区别

纯粮酿造是行业对大型白酒企业传统工艺白酒的一种技术规范，纯粮固态发酵白酒的生产必须具备良好的环境条件，生产企业必须具备齐全的纯粮固态发酵白酒生产装备及必要检测手段。应严格按照ISO9000质量保证体系、ISO14000环境保证体系和HACCP食品安全保证体系，以及完善的产品质量检测系统生产出纯粮固态发酵白酒。使用纯粮固态发酵白酒标志的产品必须有足够的生产能力(如窖池数量等)相匹配。

2.3关于添加剂

国标制定了蒸馏酒标准，轻工行业制定了QB1498-92液态法白酒标准。可是市场上白酒几乎都在配料表中标注：水、高粱、小麦(即蒸馏酒)。液态法兑制白酒常回避酒精及其他香料、添加剂。白酒标准中标注的“均不得加入非自身发酵产物”显然只是一句多余的话。当然，一些调香工艺好的液态法白酒，感官和理化质量指标均可与传统工艺蒸馏白酒相媲美，也特别适合广大消费者需求，却因“配制”二字，总让这些生产者被传统观念的同行看作另类。

没有好的酒精，就不可能勾兑出好的白酒。关键是要采用科学的酒精处理方法，降低酒精中的杂醇含量，净化酒精，为兑制白酒打造一个合格、标准的躯体。这里还要破除一个误区：认为所有的兑制白酒都是低档酒，价位高就是哄消费者。其实，高度纯净的新型白酒也是高档酒，这也是同国际接轨的做法。只有这样，中国的高纯净现代白酒才能出现，并生存发展下去。

其实，食品、烟草行业都存在添加剂，为何非过分要求白酒?白酒行业中不论纯粮酿造，还是液态发酵，几乎全行业都在执GB10781这一标准，执行液态法白酒标准的企业几乎没有。笔者曾在一次技术会议上和白酒专家曾祖训高工谈起新工艺白酒。认为添加剂只要符合人身安全、健康，不超标使用应该是允许的，笔者也提到不要用高锰酸钾处理酒精，可以采取活性炭或其他吸附材料吸附，以减少重金属对人体的危害。

3.固、液勾兑新工艺白酒应用

固、液勾兑工艺，指使用一定比例固态优质白酒与稀释的食用酒精勾兑而成，或再加香精进行勾兑成型。优质固态白酒用量比例大，其勾兑酒成本也相应提高，用化学香精己酸乙酯等香料调香，则味短，香味在口中停留时间不长呈“浮香”，缺乏真正的“窖香”、“糟香”固态酒风格。

要想做好固、液结合新工艺白酒，须有以下的措施和保障：

传统的固态优质白酒生产基地，能提供优质的基酒和调味酒;有优质玉米食用酒精基地;有完善的分析技术;可对原料酒精、固态基酒、食用香料、成品酒等全面分析;与生物酶有机结合成白酒芳香酯的技术;有窖外美拉德反应的增香措施：以上这些保障措施可以成功的勾兑出优质固相结合新工艺白酒。 [科]

摘要：我国的白酒业是世界酒行业中一个比较特殊的领域，具有很多独特的工艺特点和优势。而且我国的白酒行业在世界范围内都有很大的影响力。当然，影响有正面的则不可避免的存在负面的。不可置疑的是我国的白酒生产存在粮耗较高、能耗较大、生产周期长、生产效率低等方面的缺点，制约其发展。随着我国生产技术的不断提高，白酒生产工艺技术应该得到有效的改进。

关键词：酒行业;工艺技术;创新

中图分类号：TS262.3文献标识码： A 文章编号：

前言：随着白酒制造技术的不断发展，对我国的白酒制造行业提出了较高的要求。众所周知，白酒工艺技术是影响白酒质量的最主要因素，随着经济的发展以及科学技术的发展，传统的工艺技术已经明显不能满足社会的新需求，我们应该分析现有的白酒工艺技术存在的不足与缺陷，再对其进行针对性的改进及创新。

在现在的技术条件下白酒工艺技术存在的不足

1.1 白酒香型众多、工艺繁杂。白酒按香型分为浓香型、酱香型、清香型、米香型、豉香型等;按发酵剂不同分为大曲酒、小曲酒等;按生产工艺技术不同分为固态法白酒、液态法白酒、固液法白酒等。目前，浓香型白酒约占市场总量的一大部分，以纯小麦或豌豆等纯粮自然接种生产的曲药作为发酵剂，以高粱、小麦、玉米、大米等为原料，通过混蒸混烧、续渣泥窖发酵而成的一种白酒，在这个过程中由于多种作物的混合比例与用量都有严格的要求则不可避免的导致了工艺繁杂。

1.2 白酒的行业体系不够健全。在中国的白酒行业方面，其硬件设施与国家的食品卫生标准有一定的差距。由此体现出的问题就是白酒行业的标准化体系不够健全。在技术方面由于种种原因一直不能得到长足的发展。而且在白酒行业新的标准出台以后总是不能得到让人满意的结果。新标准力度不够,行业技术标准发展不平衡,跟不上行业技术的进步速度。在新的标准的条件下所缺乏的则是一套健全的体系。我们以前的体系不能适应《食品安全法》的基本要求，在一定程度上也对白酒行业的健康发展形成了一定的阻碍作用。所以，在这样的条件下，尤为重要的就是建立一个适合我国白酒国情的健全的标准化体系。

1.3 在白酒行业大多数为手工操作或者技术比较落后。大多数白酒的生产工艺采用泥窖发酵，泥窖需要构筑而成，发酵泥的培养需要选采、晒制泥土;粉碎泥土、制作发酵泥、堆积发酵等工艺都需要人工操作，由此看来，机械化、自动化程度相对较低。而且在中国，与啤酒，葡萄酒等行业相比较就可以已明显的发现我国的白酒设备十分的老化。一些企业只是死守着以前的技术一眛的就知道传承而忽略了创新的重要意义，在这样观点下造成的后果就是不注意在科研，人才，设备方面的投入。而且很多的企业检测手段也比较落后。白酒产品质量的鉴定感官质量也是全凭人鼻闻、口尝来鉴定，感官品评的重要性大于理化、卫生指标的分析。

2.白酒工艺技术方面所做出的的创新

2.1在低度的白酒工艺技术方面做出的创新。随着中国消费观念和生活方式的改变，中国的白酒也出现了“老龄化”的现象。现在的年青一代他们更崇尚品位和个性。大部分的年轻人都是拒绝白酒的。所以在现有的消费者的消费心理的基础上，我们应该对我们的白酒做出相应的改变。从低度的大曲酒可以看出，白酒低度化生产工艺正在推陈出新，质量日益得到了提升。目前，我国低度白酒生产工艺普遍使用吸附法和过滤法，在生物制曲技术、发酵、香型、贮存、勾兑等方面都进行了创新。勾兑是白酒创新的一个重要环节。白酒通过勾兑，可以取长补短，弥补客观因素造成的半成品酒缺陷，改进酒质，解决低度白酒工艺技术难题，形成精品时尚的低度酒。但是我们在勾兑白酒时应该注意要保持自己本身的风格。在这个基础上使各个香味的白酒相互融合，生产出幽雅、细腻、醇和、爽净的低度白酒的基酒。

2.2 在白酒勾兑方面做出的技术创新。在白酒勾兑方面对勾兑师提出了较高的要求因为众所周知，品酒与勾兑息息相关，两者密不可分。根据器官的灵敏性不同，不同的勾兑师所调出来的酒可能大相径庭。这就对勾兑师的评酒能力与经验提出了较高的要求。要想上述素质得以提高，就需要经过长期艰苦的磨练。此外，具有实事求是的工作态度和良好的职业道德对于一个优秀评酒师来讲也是应该具备的。而所谓的勾兑是指科学地从酒的理化、色谱成分统计录入处理等角度开始，建立酒体指纹图谱、专家鉴评等系统，大幅度地减轻手工数据查询的劳动量，控制勾调的低成本，稳定产品的高品质。另外，白酒勾兑还需注意酸酯的平衡，在已知总酸的前提下，通过反应式及平衡常数计算出总酯含量，或已知某有机酸含量的前提下，可计算出该有机酸酯的含量，通过勾兑使酒体达到酸酯平衡。传统白酒勾兑经验告诉我们勾调就是酒勾酒、酒调酒，没有添加其他成分。要调出高质量的产品就需要高品质的基酒与技术。此外，使用的香精、香料，其纯度和对口感的影响亦不能忽视。

2.3在白酒贮存工艺技术方面做出的的创新。我们国家大多数人以为陈年老酒才是好的，越陈的酒味道则越为香浓。其实不然，酒并不是越陈越好。根据化学知识我们知道当白酒酯化反应平衡后，如果继续贮存，会使酒精的度数减少，酒味变淡，挥发损耗也会增大。为了科学地安排贮存的老熟期，白酒贮存方法创新是关键。目前，科研人员研制出一种白酒复合陈化装置，它由超声白酒陈化器、安装在超声白酒陈化器陈化筒筒壁内侧的化学催陈剂释放体挂筐和化学催陈剂释放体组成。当待陈化酒在陈化筒中进行超声处理后，可使酒的陈化过程加速，使酒的品质和口感均可得到改进。所以，在白酒的贮存方面引进先进的技术使白酒的香味得到最大程度的利用才是生财之道。

2.4在白酒制曲工艺技术方面做出的的创新。首先，机械化制坯工艺技术的创新。针对传统人工拌料、人工踩制曲坯等造成劳动生产效率低下的缺陷，研究实现了机械拌料、人工踩制曲坯，机械拌料、机械制坯，大幅度降低工人劳动强度，显著提高劳动生产率;其次，微氧环境制曲工艺技术的创新。针对机械流水线制坯提浆的效果差，导致曲坯表面没有营养优势的客观情况，创建了 “ 微氧环境曲药发酵 ” 理论，采用对曲坯保湿保潮形成的微氧环境进行曲坯配菌发酵，增强了曲坯表面的保湿效果，曲坯表面微生物得以较好地生长繁殖，显著改善了制曲培菌发酵过程的穿衣，在微氧环境中培养的曲药微生物，增强了其适应窖内密闭后形成的微氧环境的发酵性能。

结语：白酒工艺技术涉及多方面的生产技术，在对其进行改革创新时我们应该考虑多方面的因素，不仅应该考虑现有的生产工艺现状，也应该把它与现今的科学技术相结合，而且白酒行业是一部不断创新的史诗，要时刻牢记创新在白酒行业的重要作用。同时，我们也应该考虑到把我国的白酒业与世界的酒业进行接轨，达到真正的工艺技术创新的目的。

参考文献：

[1] 沈怡方. 白酒生产技术全书[M].北京: 中国轻工业出版社,1998.

[2] 陈益钊.中国白酒的嗅觉味觉科学及实践[M].成都: 四川大学出版社, 1996.

[3] 徐朝晖, 周春红.有机酯在低酒精度水溶液中的贮存变化分析[J].酿酒, 2004, (4) : 52- 53.

大家好，本期为大家带来的是Nature集团旗下的子刊Nature Communications，专门发表生物学、物理学和化学等各领域的高质量研究论文，2020年的影响因子为14.91.

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Cryo-EM structures of human A2ML1 elucidate the protease-inhibitory mechanism of the A2M family

人 A2ML1 的冷冻电镜结构阐明了 A2M 家族的蛋白酶抑制机制

A2ML1 是一种单体蛋白酶抑制剂，属于蛋白酶抑制剂和补体因子的 A2M 超家族。该研究中，作者研究了人类 A2ML1 的蛋白酶抑制机制，并确定了其天然和蛋白酶切割构象的结构。 A2ML1 的功能抑制单元是一种单体，它依赖于蛋白酶的共价结合（由 A2ML1 的硫酯介导）来实现抑制。与将蛋白酶捕获在由四个亚基形成的两个内室中的 A2M 四聚体相比，在蛋白酶切割的单体 A2ML1 中，无序区域围绕捕获的蛋白酶并可能阻止底物进入。在天然 A2ML1 中，诱饵区域穿过疏水通道，这表明诱饵区域切割对这种排列的破坏会触发广泛的构象变化，从而导致蛋白酶抑制。与补体 C3/C4 的结构比较表明，A2M 蛋白质超家族具有这种机制，可触发蛋白水解激活后发生的构象变化。

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Origins of glycan selectivity in streptococcal Siglec-like adhesins suggest mechanisms of receptor adaptation

链球菌 Siglec 样粘附素中聚糖选择性的起源表明受体适应机制

细菌与宿主受体的结合是共生和发病机制的基础。 许多链球菌使用 Siglec 样结合区 (SLBR) 粘附在细胞表面表达的蛋白质附着碳水化合物上。 识别的精确聚糖库可能决定生物体是否是严格的共生体而不是病原体。 然而，目前尚不清楚是什么驱动了受体选择性。 该研究中，作者使用了五个具有代表性的 SLBR，并确定了序列和结构高变的受体结合位点区域。 结果表明，这些区域使用嵌合发生和单个氨基酸取代来控制首选碳水化合物配体的身份。 作者进一步评估了首选配体的身份如何影响与人类唾液和血浆样品中糖蛋白受体的相互作用。 由于点突变可以改变首选的人类受体，这些研究表明链球菌如何适应环境聚糖库的变化。

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Computationally designed hyperactive Cas9 enzymes

计算设计的高活性 Cas9 酶

改变活细胞基因组的能力是了解基因如何影响生物体功能的关键，并且对于修改生命系统以达到有用的目的至关重要。 然而，这一目标长期以来一直受到基因工程所涉及的技术挑战的限制。 基因编辑的最新进展绕过了其中一些挑战，但结果并不理想。 该研究中，作者使用 FuncLib 计算设计具有显着更高的不依赖于供体的编辑活性的 Cas9 酶。 作者使用与酵母细胞存活相关的遗传回路来量化 Cas9 活性并发现工程区域之间的协同相互作用。 这些过度活跃的 Cas9 变体在哺乳动物细胞中有效发挥作用，并将更大、更多样化的插入和缺失池引入目标基因组区域，为增强和扩展基于 CRISPR 的基因编辑的可能应用提供了工具。

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Modular (de)construction of complex bacterial phenotypes by CRISPR/nCas9-assisted, multiplex cytidine base-editing

通过 CRISPR/nCas9 辅助、多重胞苷碱基编辑对复杂细菌表型进行

模块化（去）构建

CRISPR/Cas 技术构成了基因组工程的强大工具，但它们在非传统细菌中的使用取决于宿主因素或外源重组酶，这限制了效率和通量。该研究中，作者通过为革兰氏阴性菌开发广泛适用的基因组工程工具集来减轻这些实际限制。该挑战通过定制 CRISPR 碱基编辑器来解决，该编辑器能够以 >90% 的效率实现单核苷酸分辨率操作 (C·G T·A)。此外，将 Cas6 介导的guide RNAs 处理整合到用于质粒组装的流线型协议中，支持多重碱基编辑，效率 >85%。该工具集用于构建和解构土壤细菌恶臭假单胞菌中的复杂表型。芳香化合物生产表型的单步工程和复杂氧化还原代谢的多步解构说明了该工具箱提供的多重碱基编辑的多功能性。因此，这种方法克服了以前技术的典型局限性，并赋予了迄今为止遥不可及的革兰氏阴性细菌工程计划。

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Improving recombinant protein production by yeast through genome-scale modeling using proteome constraints

通过使用蛋白质组约束的基因组规模建模提高酵母的重组蛋白产量

真核细胞被用作细胞工厂来生产和分泌大量重组药物蛋白，包括目前最畅销的几种药物。 由于分泌途径的重要作用和复杂性，传统上通过代谢工程改进重组蛋白生产相对临时。 并且需要一种更系统的方法来产生新颖的设计原则。 该研究中，作者提出了酵母酿酒酵母 (pcSecYeast) 的蛋白质组约束的基因组规模蛋白质分泌模型，这使得能够模拟和解释由有限的分泌能力引起的表型。 作者进一步应用 pcSecYeast 模型来预测生产几种重组蛋白的过表达目标。通过实验验证了许多预测的 α-淀粉酶生产目标，以证明 pcSecYeast 作为计算工具在指导酵母工程和改进重组蛋白生产方面的应用。

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An in vivo gene amplification system for high level expression in Saccharomyces cerevisiae

一种在酿酒酵母中高水平表达的体内基因扩增系统

由于基因表达水平不足导致的代谢途径瓶颈仍然是使用微生物细胞工厂进行工业生物生产的一个重大问题。增加基因剂量可以克服这些瓶颈，但目前的方法存在许多缺点。该研究中，作者描述了 HapAmp，一种使用单倍体不足作为进化力量来驱动体内基因扩增的方法。 HapAmp 可实现异源基因拷贝的高效、可滴定和稳定整合，将多达 47 个拷贝传递到酵母基因组中。该方法以代谢工程为例，可显着提高倍半萜橙花油、单萜柠檬烯和四萜番茄红素的产量。柠檬烯滴度在单个工程步骤中提高了 20 倍，在烧瓶培养中 1 g L -1 。作者还展示了酵母中异源蛋白质产量的显着增加。 HapAmp 是一种快速解锁代谢瓶颈的有效方法，用于微生物细胞工厂的发展。

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Discovery and characterization of a terpene biosynthetic pathway featuring a norbornene-forming Diels-Alderase

发现和表征具有降冰片烯形成 Diels-Alderase 的萜烯生物合成途径

周环酶，即催化周环反应的酶，形成了具有生物催化效用的不断扩大的酶家族。尽管发现了越来越多的周环酶，但令人惊讶的是，环戊二烯和烯烃亲二烯体之间的 Diels-Alder 环化反应形成降冰片烯，这是合成化学中研究最好的环加成反应之一，迄今为止还没有相应的酶促反应。该研究中，作者报告了以降冰片烯合酶 SdnG 为特征的途径的发现，该途径用于生物合成 sordaricin - 抗真菌天然产物 sordarin 的萜烯前体。sordaricin 生物合成的完全重构揭示了 Nature 使用的一种简洁的氧化策略，用于将完全碳氢化合物前体转化为 SdnG 的高度功能化底物，用于分子内 Diels-Alder 环加成。SdnG 生成 sordaricin 的降冰片烯核心并加速该反应以抑制活化的亲双烯体的宿主介导的氧化还原修饰。这项工作的发现扩大了周环酶催化反应和 P450 介导的萜烯成熟的范围。

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Rationally engineering santalene synthase to readjust the component ratio of sandalwood oil

合理改造檀香合成酶调整檀香油成分比例

植物精油 (PEO) 广泛用于化妆品和保健品行业。 PEO的成分比例决定了它们的质量。在PEO生物技术平台的建设中，控制组分比例是一项挑战。该研究中，作者通过多尺度模拟 探索 产物混杂和产物特异性檀香烯合酶（即 SaSSy 和 SanSyn）的催化反应途径。 SanSyn 的 F441 被发现是限制中间体构象动力学的关键残基，因此一般碱基 T298 的直接去质子化主要产生 α-檀香烯。随后对该塑料残基的诱变导致产生突变酶 SanSynF441V，该酶可产生 α-和 β-檀香烯。通过代谢工程的努力，檀香萜/檀香酚滴度达到 704.2 mg/L，成分比与 ISO 3518:2002 标准非常匹配。本研究代表了通过代谢和酶工程相结合构建具有理想组分比例的 PEO 生物技术平台的范例。