近期，我校生物工程学院李崎教授团队钮成拓课题组在米曲霉关键蛋白酶资源挖掘方面取得重要进展，研究成果“Prediction, biochemical characterization and application of key proteolytic enzymes from Aspergillus oryzae BL18 in soy sauce fermentation”正式发表于Food Research International (IF = 7.0) (https://doi.org/10.1016/j.foodres.2025.116382)。
米曲霉是酱油制曲的过程中的关键微生物，研究者从米曲霉中陆续分离鉴定出新的蛋白酶。随着米曲霉全基因组解析的推进，不同种米曲霉的基因组信息也逐渐被获取。然而，目前对米曲霉蛋白酶系的研究仍不够深入，在酱油制曲和发酵过程中起关键作用的蛋白酶种类尚未明确，这一复杂的蛋白酶体系限制了其作为发酵剂进行优化和利用的潜力。
李崎教授团队通过基因组和转录组分析挖掘米曲霉BL18中的关键蛋白酶，表征了其生化特性，并评估了其在酱油发酵中的应用效果，以提升对米曲霉蛋白酶系统的理解并优化酱油品质。通过全基因组测序，在米曲霉BL18中注释到142个蛋白酶基因。经SignalP4.0和TMHMM软件筛选，预测出38个具有分泌能力的蛋白酶基因（含25个肽酶和13个蛋白酶）。结合转录组分析，发现GME1689_g（三肽基肽酶 I）、GME238_g（碱性蛋白酶 2）、GME3470_g（羧肽酶Y）和GME6033_g（液泡蛋白酶A）在制曲过程中表达量较高，预测其为米曲霉制曲过程关键蛋白酶。为探究其酶学性质，将4个蛋白酶基因在毕赤酵母GS115中实现了异源表达，发现GME1689_g和GME238_g为中性酶（最适pH7-8），而GME3470_g和GME6033_g为酸性酶（最适pH5-6）。四个蛋白酶的最适温度均为45-50℃，且有一定的耐盐性。以蚕豆中清蛋白（水溶蛋白）和球蛋白（盐溶蛋白）为底物测定他们的水解度，发现GME1689_g和GME238_g对球蛋白和清蛋白的降解度更高（120 min时达28%-35%），且复合使用时降解度显著提升（球蛋白56.31%；清蛋白49.91%）。最后，在酱油发酵初期添加GME1689_g和GME238_g（单独或复合），发现酱醪中的游离氨基酸和氨基氮含量显著提高，挥发性风味化合物（如芳樟醇、1-辛烯-3-醇）的数量和浓度显著增加。添加蛋白酶所得酱油色泽更亮、酱香更浓，感官评分（8.0-8.5分）显著高于对照组（7.5分）。论文鉴定了米曲霉BL18制曲关键蛋白酶，并明确了其酶学性质及应用效果，为米曲霉蛋白酶的研究和酱油品质改良提供了理论依据和技术支持。
钮成拓副研究员为论文的通讯作者，我校2022级硕士生刘弋洋为第一作者。上述研究得到了国家自然科学基金（32472294、32272282）的资助。近年来李崎教授团队致力于传统发酵食品的研究，相关研究成果已发表在Food Research International (2025\2023)、Food Chemistry (2024\2022)、Applied and Environmental Microbiology (2023)、Food Bioscience (2024\2023\2022)等本领域权威期刊。
