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啤酒工业中,啤酒风味老化一直是亟待解决的问题。啤酒酵母是啤酒酿造的灵魂,在发酵过程中代谢产生啤酒中主要的风味物质。其中,SO2是最有效的抗氧化物质和风味稳定剂,而乙醛是与老化直接相关且含量最高的醛类物质,通常乙醛含量的增多也伴随着其他老化醛类物质的增多。研究表明SO2和乙醛之间存在着一定的关系,提高菌株产SO2能力的同时,乙醛含量也相应增加,这限制了该菌株在啤酒工业中的应用。此外,SO2是酵母SO42-还原途径的中间代谢产物,乙醛是酒精代谢中的关键物质,两者都与胞内能量代谢相关。因此,研究SO2和乙醛的产生机制以及相关性尤为重要,为选育优良的抗老化啤酒酵母提供理论基础和重要的指导意义。论文证明了啤酒酵母中SO2和乙醛的产生存在着一定的正相关性,并从基因表达水平上分析啤酒酵母SO2和乙醛产量差异的内在原因,研究发现丝氨酸和MET5基因对两者产量有重要的影响,主要研究结果如下所示:（1）SO2和乙醛产量的相关性分析:选择高产SO2和乙醛啤酒酵母M41（Saccharomyces pastorianus）及其诱变菌D-A-14（低产SO2和乙醛）为出发菌株,分别添加与硫代谢相关的蛋氨酸、半胱氨酸及苏氨酸于麦汁来分析氨基酸对两者产量的变化。尽管三种氨基酸对两者产量的作用效果不同,但Pearson相关性分析表明两者产量存在着正相关性（r=0.502,P<0.01）。（2）表型差异菌株的转录组学分析:从代谢途径上分析可得,菌株M41和D-A-14之间主要的差异包括糖代谢（糖酵解和糖异生）、蛋白质和氨基酸代谢（含硫氨基酸合成途径）。高产SO2菌株M41中SO42-还原途径通量显著下调,其中MET5基因（0.35倍）表达水平的下调可能引起SO32-还原酶活性下降,导致胞内更少的SO2被还原利用;而超过80%糖代谢差异基因表达上调则暗示着乙醛产量的提高。此外,丝氨酸胞内代谢流向同时影响胞内乙醛和含硫氨基酸代谢,从而可能影响两菌株SO2和乙醛的产生能力。（3）丝氨酸对啤酒酵母SO2和乙醛产量的作用:适量丝氨酸促进两菌株SO2和乙醛的产量,但对两者产量的调节水平不同。原本丝氨酸流向硫代谢通量较小的菌株M41中,添加200mg·L-1丝氨酸后SO42-还原途径通量增强,SO2产量提高至原来1.90倍,而乙醛含量基本不变,显著增强了发酵液的抗老化能力。而丝氨酸流向糖代谢的通量较小的菌株D-A-14中,添加丝氨酸后胞内PDC1和PDC5基因表达量分别上调2.43和2.41倍,促进其乙醛和乙醇产量;而丝氨酸对该菌株SO42-还原途径的影响甚小。（4）MET5基因对啤酒酵母产SO2和乙醛的影响:敲除菌株D-A-14中MET5基因后,SO2含量增加至5.42 mg·L-1,提高幅度为52.7%,但乙醛产量也相应增加。qRT-PCR结果表明敲除MET5基因菌株D7中SO42-还原途径通量显著下调,MET5基因表达水平下调至原来的0.31倍;与乙醛合成相关PDC5基因表达水平却显著上调了4.20倍,可能促使胞内更多乙醛的产生。此外,本研究表明两菌株中MET5基因氨基酸序列的差异对SO32-还原酶的活性也有着一定的影响。