陶 怡^1，2，黄晓润³，佟硕秋^1，2，李 岑^1，2，吴拥军^1，2*

（1.贵州大学生命科学学院/农业生物工程研究院，山地植物资源保护与种质创新教育部重点实验室，贵州贵阳 550025；

2.贵州大学生命科学学院，高原山地动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室，贵州贵阳 550025；

3.贵州省农业科学院 贵州省农作物品种资源研究所，贵州贵阳 550006）

摘要：枯草芽孢杆菌是细菌型豆豉中主要的微生物，其代谢产物四甲基吡嗪（Tetramethylpyrazine，TTMP）为一种具有坚果香气的风味活性化合物。为探究枯草芽孢杆菌脂蛋白信号肽酶Ⅱ（LspA）对豆豉中TTMP含量的影响。本研究以枯草芽孢杆菌BJ3-2为研究对象，利用同源重组敲除载体，构建BJ3-2ΔlspA菌株，并检测其中α-乙酰乳酸合酶与α-乙酰乳酸脱羧酶基因的转录水平；在45 ℃，用BJ3-2ΔlspA发酵大豆72 h，定量检测吡嗪类化合物和乙偶姻。结果表明，相比BJ3-2，BJ3-2ΔlspA中α-乙酰乳酸脱羧酶基因的转录水平显著下调0.51倍；吡嗪类物质含量显著下降，TTMP和乙偶姻的含量分别降低了46.65%和14.42%。本文首次报道了lspA对TTMP合成的重要作用，为豆豉风味调控提供理论基础。

关键词：枯草芽孢杆菌BJ3-2；四甲基吡嗪；脂蛋白信号肽酶Ⅱ；乙偶姻；豆豉

中图分类号：TS201.3  文献标识码：A  文章编号：1674-506X（2022）06-0009-0007

Bacillus subtilis BJ3-2 lspA Affects the Synthesis of Tetramethylpyrazine in Bacterial-type Douchi

TAO Yi^1，2，HUANG Xiaorun³，TONG Suoqiu^1，2，LI Cen^1，2，WU Yongjun^1，2*

（1.Key Laboratory of Plant Resource Conservation and Germplasm Innovation in Mountainous Region （Ministry of Education）, School of Life Sciences/Institute of Agro-bioengineering, Guizhou University, Guiyang Guizhou 550025, China;

2.Laboratory of Animal Genetics, Breeding and Reproduction in the Plateau Mountainous Region, （Ministry of Education）, School of Life Sciences, Guizhou University, Guiyang Guizhou 550025, China;

3.Institute of Crop Germplasm Resources, Guizhou Academy of Agricultural Sciences, Guiyang Guizhou 550006 China）

Abstract：Bacillus subtilis is the main microorganism of Bacterial-type Douchi, the metabolite tetramethylpyrazine (TTMP) of B. subtilis is a nutty aroma flavor active compound. To explore the effect of B. subtilis lipoprotein signal peptidase II (LspA) on TTMP content in Douchi. In this study, B. subtilis BJ3-2 was used as the research object, BJ3-2ΔlspA was constructed using a knockout vector by homologous recombination. The transcriptional levels of α-acetolactate synthase and α-acetolactate decarboxylase genes were detected. Pyrazines and acetoin were quantified in fermentation soybeans by incubation with BJ3-2ΔlspA for 72 h at 45 ℃. The results showed that compared with BJ3-2, the transcript level of α-acetolactate decarboxylase gene in BJ3-2ΔlspA was significantly down-regulated by 0.51-fold. The content of pyrazines was significantly decreased, and the content of TTMP and acetoin were reduced by 46.65% and 14.42%, respectively. This paper reports for the first time the important role of lspA on TTMP biosynthesis, and provides a theoretical basis for the flavor regulation in Douchi.

Keywords：Bacillus subtilis BJ3-2; tetramethylpyrazine; lipoprotein signal peptidase Ⅱ; acetoin; douchi

doi：10.3969/j.issn.1674-506X.2022.06-002

收稿日期：2022-09-19

基金项目：国家自然科学基金《枯草芽孢杆菌产酱香与豉香的差异机制研究》（［2021］32060585）

作者简介：陶怡（1996-），女（仡佬族），硕士研究生。研究方向：风味基因功能研究。

*通信作者：吴拥军（1971-），男，教授，硕士生导师。研究方向：食品生物技术。

引用格式：陶怡,黄晓润,佟硕秋,等.枯草芽孢杆菌lspA影响细菌型豆豉中四甲基吡嗪的合成研究[J].食品与发酵科技,2022,58(6):9-15.