近日，江南大學(xué)生物工程學(xué)院徐巖教授團(tuán)隊(duì)在白酒釀造窖泥己酸菌生態(tài)學(xué)研究方面取得突破，研究成果“Adaptability of a caproate-producing bacterium contributes to its dominance in an anaerobic fermentation system”正式發(fā)表于《Applied and Environmental Microbiology》雜志（Volume 87，issue 20, e01203-21，https://doi.org/10.1128/AEM.01203-21）。

 

　　中國白酒有十二大香型，其中八種香型的釀造都離不開窖泥，尤以濃香型白酒與窖泥微生物關(guān)系最為密切。窖泥微生物貢獻(xiàn)了以己酸最為主的短中鏈脂肪酸，成為濃香型白酒最重要的呈味物質(zhì)和呈香物質(zhì)前體，故優(yōu)質(zhì)窖泥是釀造優(yōu)質(zhì)濃香型白酒的關(guān)鍵決定性因素，也是優(yōu)質(zhì)白酒生產(chǎn)的關(guān)鍵性奧秘。自上世紀(jì)60年代至今，長(zhǎng)期以來我國白酒科研工作者致力于己酸菌的研究，但由于技術(shù)手段限制，窖泥主體己酸菌的種類至今尚未得到剖析。近十年來，徐巖教授團(tuán)隊(duì)專注與濃香型代表性的宜賓五糧液股份有限公司、安徽古井貢酒股份有限公司和江蘇洋河酒廠股份有限公司等多家白酒龍頭企業(yè)合作，對(duì)我國優(yōu)質(zhì)白酒生產(chǎn)的四川、江蘇、安徽等主要濃香型白酒產(chǎn)區(qū)的窖泥主體己酸菌進(jìn)行微生物生態(tài)學(xué)和比較基因組學(xué)研究。通過在種水平對(duì)窖泥微生物進(jìn)行分析，確定了窖泥中至少存在四種不同類型的己酸菌，占全球已報(bào)道己酸菌種類的40%左右。這四種己酸菌中，一種尚未被正式命名的己酸菌新種在不同產(chǎn)區(qū)窖泥中分布廣泛且豐度較高（平均相對(duì)豐度11.4%，分布頻度97.5%），被鑒定為濃香型白酒釀造的主體己酸菌。聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)建立起窖泥產(chǎn)酸菌群培養(yǎng)技術(shù)，優(yōu)化了窖泥厭氧菌分離培養(yǎng)條件，分離到多個(gè)未命名新種，其中從四川和安徽分離得到兩株主體己酸菌，被命名為Caproicibacterium sp. JNU-WLY1368及Caproicibacterium sp. LBM19010，己酸合成能力8.1 g/L。比較基因組學(xué)分析表明，該菌是目前底物利用譜最為廣泛的己酸菌，能夠利用淀粉、麥芽糖、葡萄糖和乳酸等多種碳源，其中乳酸與糖類的同步利用能力對(duì)于該菌在窖泥中的穩(wěn)態(tài)維持具有重要作用；該菌為小基因組微生物（基因組大小：1.88~2.07 Mb），其生長(zhǎng)和代謝依賴于酒醅發(fā)酵產(chǎn)生的豐富氨基酸和微量營養(yǎng)素。本研究解析出了新型己酸菌的底物利用譜與釀造系統(tǒng)中碳源種類高度匹配，表明濃香型白酒釀造系統(tǒng)，對(duì)主體己酸菌具有良好的選擇性作用。此外，主體己酸菌相比其他低豐度己酸菌具有更低的最適pH范圍，這體現(xiàn)了它對(duì)這種高酸度釀造系統(tǒng)具有更好的適應(yīng)性，進(jìn)一步增強(qiáng)了其生存優(yōu)勢(shì)。

　　Caproicibacterium sp. JNU-WLY1368/LBM19010 產(chǎn)酸代謝途徑

 

　　本項(xiàng)研究從不同區(qū)域濃香型白酒釀造窖泥的廣度和優(yōu)質(zhì)窖泥微生態(tài)的深度上解析了我國多糧濃香型白酒釀造系統(tǒng)的己酸菌類型，揭示了濃香型白酒主要呈味和呈香物質(zhì)的微生物代謝奧秘，回答了困擾我國白酒釀造行業(yè)半個(gè)多世紀(jì)來關(guān)于己酸菌類型及其發(fā)酵特征的謎題。同時(shí)，形成的系列應(yīng)用技術(shù)不僅有力推動(dòng)了我國濃香型白酒品質(zhì)的不斷提升，而且對(duì)包括醬香在內(nèi)的七個(gè)香型的白酒生產(chǎn)也具有積極指導(dǎo)意義。

 

　　徐巖教授和任聰副研究員為論文的通訊作者，我校2017級(jí)博士生王慧琳為第一作者。上述研究工作得到了國家自然科學(xué)（重點(diǎn)）基金（21706097, 31530055）、中國酒業(yè)協(xié)會(huì)白酒技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略發(fā)展委員會(huì)和江蘇省研究生培養(yǎng)創(chuàng)新工程（KYCX18_1795）等項(xiàng)目的資助。

 

　　多年來，徐巖教授團(tuán)隊(duì)圍繞白酒釀造窖泥厭氧菌的生態(tài)學(xué)功能和產(chǎn)風(fēng)味特征，建立起難培養(yǎng)厭氧菌的可培養(yǎng)化技術(shù)體系，逐步推動(dòng)優(yōu)質(zhì)窖泥菌（群）選育與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，相關(guān)研究成果先后獲得中國輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)（2019）、中國酒業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)（2020）等獎(jiǎng)勵(lì)。