VIEW ARTICLE    http://dx.doi.org/10.1094/ASBCJ-2014-0325-01

Isolation and Pilot-scale Evaluation of Isoamyl Alcohol-overproducing Mutants of Bottom-fermenting Brewing Yeasts. Tomoo Ogata (1) and Seiko Miyashita, Research and Development Laboratories for Brewing, Asahi Breweries, Ltd., Moriya, Ibaraki, Japan. (1) Corresponding author. E-mail: <tomoo.ogata@maebashi-it.ac.jp>; phone: +81-27-265-7385; fax: +81-27-265-7390. J. Am. Soc. Brew. Chem. 72(2):110-115, 2014.

5,5,5-trifluoro-DL-leucine (TFL)-resistant bottom-fermenting yeast mutants were isolated and found to overproduce both isoamyl alcohol and isoamyl acetate. The TFL-resistant strains were found to harbor dominant mutations in either the S. cerevisiae (SC)-type or S. bayanus (SB)-type alleles of LEU4 encoding alpha-isopropylmalate synthase (alpha-IPM synthase). All TFL-resistant mutants were isolated as heterozygotes. When a single wild-type allele in the parent strain was replaced with a mutant LEU4 allele, overproduction of isoamyl alcohol and TFL resistance was observed, indicating that a single dominant mutation was responsible for both phenotypes. In addition, feedback inhibition of alpha-isopropylmalate synthase (alpha-IPM synthase) by L-leucine was found to be weaker in the mutant than in the parent. On a pilot-scale brewing experiment, the original mutants with the dominant LEU4 allele produced beer containing more isoamyl alcohol and isoamyl acetate than the parent strain. Keywords: Bottom-fermenting yeast, Isoamyl acetate, Isoamyl alcohol, LEU4, Mutants

Mutantes de levadura de fermentación con baja resistencia al 5,5,5-trifloro-DL-leucina (TFL) fueron aislados, encontrando que producían demasiado alcohol isoamílico y acetato isoamílico. Las cepas resistentes al TFL contenían mutaciones dominantes en los alelos tipo S. cerevisiae o tipo S. bayanus de la sintasa de alfa-isopropilmalato que codifica LEU4 (alfa-IPM sintasa). Todos los mutantes resistentes al TFL fueron aislados de heterocigotos. Se observó una sobreproducción de alcohol isoamílico y se observó resistencia al TFL cuando un alelo sencillo de tipo salvaje en la cepa parental es reemplazado con un alelo mutante LEU4, indicando que un único mutante dominante fue responsable por ambos fenotipos. También se observó que la inhibición de la retroalimentación de la sintasa alfa-isopropilmalato (alfa-IPM sintasa) por L-leucina era más débil en el mutante que en el pariente. En un experimento a nivel de planta piloto, los mutantes originales con el alelo del LEU4 dominante producían cervezas con más alcohol isoamílico y acetato isoamílico que la cepa parental. Palabras claves: Acetato isoamílico, Alcohol isoamílico, Levadura de fermentación baja, LEU4, Mutantes