近期，河南科技大学食品与生物工程学院食品微生物与生物技术团队在国际食品科技权威期刊LWT-Food Science and Technology（IF = 6.056，中科院一区）在线发表系列研究论文（154 （2022） 112764；163 （2022） 113502；165 （2022） 113703），从窖泥、大曲、酒醅三个角度系统揭示了浓香型白酒酿造微生物演替特征、相互作用关系及其驱动机制。硕士研究生毛晶晶和赵丽娜博士分别为论文的第一作者，古绍彬教授为独立通讯作者，河南科技大学为论文第一单位。
窖泥作为窖池的功能载体，既是浓香型白酒的生产基础，又是决定浓香型白酒风格与质量的关键因素。古绍彬教授团队基于Illumina MiSeq高通量测序数据，采用inter- & intra-kingdom共现网络分析技术揭示了窖泥中细菌-真菌-古菌共现网络关系，其中细菌群落的网络复杂性远高于真菌和古菌群落，窖泥关键类群主要来源于细菌群落而非真菌和古细菌群落，类群之间的正相关关系占主导地位；此外，Mantel test结果显示窖泥理化特性（尤其是pH、腐植酸、有效磷和有机质）与微生物群落的组成结构及其主要生态集群密切相关。该研究为更好地了解窖泥微生物组结构和指导群落组装的生态规则，对操纵微生物资源和（/或）控制窖泥环境因素以进行窖池管理和可持续酿造具有重要意义。
曲乃酒之魂，大曲对浓香型白酒生产发挥着至关重要的作用。团队对大曲样品研究发现蓝细菌门（Cyanobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）为大曲中细菌群落优势菌门；乳酸杆菌属（Lactobacillus）、魏斯氏菌属（Weissella）、明串珠菌属（Leuconostoc）和葡萄球菌（Staphylococcus）等为细菌群落优势菌属；细菌群落结构与大曲性质（尤其是酸度、纤维素酶活性和水分含量）密切相关。上述发现有助于阐明浓香型大曲细菌群落演替及其理化性质之间复杂的相互关系，为通过生物强化和（/或）调控环境因子来提高浓香型白酒品质奠定了理论基础，对提升白酒生产的可控性、安全性及品质具有指导意义。
酒醅是白酒酿造中物质循环、能量流动和信息传递的重要载体，是决定酒体品质的关键。浓香型白酒传统固态发酵是由丰富和稀有微生物共同参与的复杂过程。长期以来人们却主要聚焦于丰富类群，对相对丰度小于0.01%的稀有类群仍知之甚少，这可能严重低估了稀有类群在浓香型白酒酿造过程中的关键作用。团队从研究的酒醅样本中检测出的稀有真菌属高达176个，丰富真菌属却仅为9个，且共现网络分析发现发酵过程中的14个关键类群均为稀有真菌。此外，环境真菌（大曲、坑泥和空气真菌）和酒醅理化特征（尤其是还原糖含量）共同推动了浓香型白酒发酵过程中丰富和稀有真菌的演替。本研究为了解白酒发酵过程中真菌群落的动态演替提供了新的见解，为提高白酒生产质量和可控奠定了理论基础。
论文链接：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
日期：2022-07-14
