近期，河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院食品微生物與生物技術(shù)團(tuán)隊(duì)在國(guó)際食品科技權(quán)威期刊LWT-Food Science and Technology（IF = 6.056，中科院一區(qū)）在線(xiàn)發(fā)表系列研究論文（154 （2022） 112764；163 （2022） 113502；165 （2022） 113703），從窖泥、大曲、酒醅三個(gè)角度系統(tǒng)揭示了濃香型白酒釀造微生物演替特征、相互作用關(guān)系及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制。碩士研究生毛晶晶和趙麗娜博士分別為論文的第一作者，古紹彬教授為獨(dú)立通訊作者，河南科技大學(xué)為論文第一單位。

 

　　窖泥作為窖池的功能載體，既是濃香型白酒的生產(chǎn)基礎(chǔ)，又是決定濃香型白酒風(fēng)格與質(zhì)量的關(guān)鍵因素。古紹彬教授團(tuán)隊(duì)基于Illumina MiSeq高通量測(cè)序數(shù)據(jù)，采用inter- & intra-kingdom共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)揭示了窖泥中細(xì)菌-真菌-古菌共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，其中細(xì)菌群落的網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性遠(yuǎn)高于真菌和古菌群落，窖泥關(guān)鍵類(lèi)群主要來(lái)源于細(xì)菌群落而非真菌和古細(xì)菌群落，類(lèi)群之間的正相關(guān)關(guān)系占主導(dǎo)地位；此外，Mantel test結(jié)果顯示窖泥理化特性（尤其是pH、腐植酸、有效磷和有機(jī)質(zhì)）與微生物群落的組成結(jié)構(gòu)及其主要生態(tài)集群密切相關(guān)。該研究為更好地了解窖泥微生物組結(jié)構(gòu)和指導(dǎo)群落組裝的生態(tài)規(guī)則，對(duì)操縱微生物資源和（/或）控制窖泥環(huán)境因素以進(jìn)行窖池管理和可持續(xù)釀造具有重要意義。

 

　　曲乃酒之魂，大曲對(duì)濃香型白酒生產(chǎn)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。團(tuán)隊(duì)對(duì)大曲樣品研究發(fā)現(xiàn)藍(lán)細(xì)菌門(mén)（Cyanobacteria）、變形菌門(mén)（Proteobacteria）和厚壁菌門(mén)（Firmicutes）為大曲中細(xì)菌群落優(yōu)勢(shì)菌門(mén)；乳酸桿菌屬（Lactobacillus）、魏斯氏菌屬（Weissella）、明串珠菌屬（Leuconostoc）和葡萄球菌（Staphylococcus）等為細(xì)菌群落優(yōu)勢(shì)菌屬；細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與大曲性質(zhì)（尤其是酸度、纖維素酶活性和水分含量）密切相關(guān)。上述發(fā)現(xiàn)有助于闡明濃香型大曲細(xì)菌群落演替及其理化性質(zhì)之間復(fù)雜的相互關(guān)系，為通過(guò)生物強(qiáng)化和（/或）調(diào)控環(huán)境因子來(lái)提高濃香型白酒品質(zhì)奠定了理論基礎(chǔ)，對(duì)提升白酒生產(chǎn)的可控性、安全性及品質(zhì)具有指導(dǎo)意義。

 

　　酒醅是白酒釀造中物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞的重要載體，是決定酒體品質(zhì)的關(guān)鍵。濃香型白酒傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵是由豐富和稀有微生物共同參與的復(fù)雜過(guò)程。長(zhǎng)期以來(lái)人們卻主要聚焦于豐富類(lèi)群，對(duì)相對(duì)豐度小于0.01%的稀有類(lèi)群仍知之甚少，這可能?chē)?yán)重低估了稀有類(lèi)群在濃香型白酒釀造過(guò)程中的關(guān)鍵作用。團(tuán)隊(duì)從研究的酒醅樣本中檢測(cè)出的稀有真菌屬高達(dá)176個(gè)，豐富真菌屬卻僅為9個(gè)，且共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析發(fā)現(xiàn)發(fā)酵過(guò)程中的14個(gè)關(guān)鍵類(lèi)群均為稀有真菌。此外，環(huán)境真菌（大曲、坑泥和空氣真菌）和酒醅理化特征（尤其是還原糖含量）共同推動(dòng)了濃香型白酒發(fā)酵過(guò)程中豐富和稀有真菌的演替。本研究為了解白酒發(fā)酵過(guò)程中真菌群落的動(dòng)態(tài)演替提供了新的見(jiàn)解，為提高白酒生產(chǎn)質(zhì)量和可控奠定了理論基礎(chǔ)。

 

　　論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.113703；

 

　　https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.113502；

 

　　https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.112764