浓香型白酒的分娩工艺脾气之一所以内衬栖息多种厌氧微生物窖泥的长方形地下窖池为发酵容器。窖泥微生物群落与窖龄和发酵流程参数的调控密切掂量，显赫影响发酵流程及白酒的品性和产率。一般以为色中色导航，很多紧迫风度化合物的酿成与窖泥菌群的组成与演替息息掂量。应用可培和免培时刻对窖泥的洽商一经较明晰地了解了微生物群落的组成及功能，窖泥中的群落主要由细菌和真菌组成。
四川大学轻工科学与工程学院的毛凤娇、黄 均、周荣清*等通过建立有泥和无泥组模拟发酵体系，明白酒醅间风度化合物的互异。同期，应用高通量测序时刻检测酒醅中细菌和真菌的群落结构，探究风度化合物与微生物群落之间的掂量性，以期进展窖泥微生物群落对风度酿成的影响轨则。
1 理化谋划和有机酸的互异分析
在发酵流程中，两组酒醅水分都是先增高后渐趋平缓。代谢所产生的水分质地分数频繁所以重力作用从上自下逐步增高，因此，基层酒醅水分质地分数较高，且JJP高于CJP（图1）。相悖地，两组酒醅的淀粉和收复糖含量在发酵流程中逐步缩短，且基层降幅高于表层。JJP因栖息在窖泥中的菌群移动到酒醅，并与酒醅的菌群互作，酿成了细密的生态位，使淀粉的控制率高于CJP，基层相似高于表层。发酵15 d后，收复糖亦呈现近似趋势。发酵前期CJP表层搏斗了空气，菌群孳生速度快，产生的收复糖更多。因窖泥栖息了大都产酸菌，尤其是发酵前期JJP的基层酒醅酸度大于CJP。跟着发酵的进行，Methanogen、Clostridium sp.等的种间氢更正、乳酸碳链延迟、回荡己酸和丁酸等的代谢速度普及，JJP的pH值在发酵30 d后缩短速度减缓。两组酒醅的酒精体积分数在前、中期捏续增多，且发酵前期CJP高于JJP，45 d后JJP基层的酒精体积分数高于表层，发酵实面前，近似Gao Jiangjing等报说念的戒指，两组间上、基层酒醅的酒精体积分数险些杰出。
如图2所示，两组酒醅中4 种上风有机酸的含量在前30 d均增幅较高，随之变缓。JJP因后续发酵流程部分乳酸回荡为丁酸和己酸，因而后期乳酸含量低于CJP，且丁酸和己酸在上、基层的含量都高于CJP，并捏续增高。这些戒指揭示了窖泥的紧迫孝敬是将乳酸回荡为丁酸和己酸，促进了己酸乙酯等风度骨架身分的合成。同期窖泥中的功能菌甲烷八叠球菌（Methanosarcina）在将乙酸回荡为甲烷的同期也挥霍H＋，减缓了体系的酸化，促进了己酸的合成。
2 蒸发性代谢物组成互异分析
如图3所示，窖泥显赫普及了酒醅中蒸发性代谢物的含量。JJP蒸发性代谢物的含量在发酵流程中捏续增高，而CJP仅在45～60 d有时增多。在15 d时，JJP基层蒸发性代谢物的总含量较CJP高15.10 mg/kg，但表层仅高0.32 mg/kg，其中JJP基层酒醅乙酸含量比CJP高0.79 mg/kg，发酵60 d时，高2.29 mg/kg。经15 d发酵，JJP己酸的含量较CJP高8.60 mg/kg，发酵至60 d时，两种酒醅间己酸含量的差值高达13.57 mg/kg。发酵15～60 d，JJP和CJP基层酒醅的丁酸含量差值在2.24～2.75 mg/kg之间，而两组酒醅的这些代谢物在表层仅略有互异。乙酸、己酸和丁酸的乙酯类化合物在JJP中的含量都高于CJP，尤其是JJP基层酒醅中己酸乙酯的含量耐久高于CJP，且30 d时高达7.95 mg/kg。乳酸乙酯在JJP的含量显赫低于CJP。发酵实面前，JJP上、基层酒醅蒸发性代谢物总量分袂是90.91 mg/kg和74.92 mg/kg，但在CJP中仅分袂是53.16 mg/kg和41.15 mg/kg。这些戒指阐述了窖泥菌群显赫影响酒醅的风度抽象，尤其显赫普及了风度骨架身分己酸乙酯的含量。
酒醅中共检出了109 种蒸发性代谢物，包括酯类60 种、醇类20 种、酸类9 种、醛类4 种、酮类5 种和其他类11 种。在发酵流程中，JJP蒸发性代谢物的含量捏续增高，且高于CJP。这些戒指标明，窖泥菌群与酒醅蒸发性代谢物的组成和抽象密切掂量。PLS-DA的戒指也暴露，窖泥主要有益于普及酒醅中酯类、醇类和酸类的含量（图4A）。基于VIP＞1.0，共武断出了24 种互异代谢物（图4B），主要包括己酸、己酸乙酯、酒精、亚油酸甲酯和乳酸乙酯等。互异代谢物的热图分析戒指也标明，JJP中互异代谢物的含量高于CJP，尤其是在发酵45 d后更明显（图4C）。发酵至15 d时，CJP基层蒸发性代谢物的含量高于表层，30 d时则相悖，JJP亦呈现近似变化轨则。但发酵45 d后，表层酒醅代谢物的含量高于基层，包括赋予其花果香、甜味和酸味的己酸、丁酸、己酸乙酯、丁酸乙酯和2,3-丁二醇等浓香型白酒的特征风度代谢物。这些戒指揭示了窖泥对酒醅特征风度的孝敬脾气。
3 微生物群落特征互异分析
3.1
群落各样性互异
扩增子测序时刻检测发酵流程中酒醅微生物群落结构的戒指如表1所示。发酵实面前，各酒醅细菌群落的α各样性指数低于运行酒醅FG0，但真菌群落的丰富度和各样性增多。JJP基层酒醅细菌群落的Chao1和Shannon指数都高于表层酒醅。近似Wang Shilei等报说念的戒指，窖泥显赫普及了酒醅微生物群落的丰富度和各样性。在发酵流程中，酒醅细菌群落的丰富度先增后减，在30～45 d都增至稳态，而JJP的增量大于CJP。真菌群落的各样性和丰富度指数显赫低于细菌群落，真菌群落的丰富度在扫数这个词发酵流程中捏续增大，45 d时各样性达到峰值后，深远至60 d后略有缩短。
3.2
群落结构和组成互异
发酵流程酒醅细菌群落上风菌的丰采及结构互异如图5A所示。样品间属水平的互异因发酵周期而异。FG0中，上风细菌包括Lactobacillus（11.51%）、Delftia（20.77%）、Kroppenstedtia（22.88%）、Staphylococcus（14.63%）和Bacillus（10.73%）。经15 d发酵后，Lactobacillus成为王人备上风菌，曾有洽商报说念发酵5 d时，Lactobacillaceae的相对丰采己高达98.0%。主要代谢物乳酸和酒精能阻拦酸、醇敏锐菌的滋长，但过量则会导致酒醅微生物群落的失衡，缩短基酒的品性和产率。发酵至60 d时，CJP中Lactobacillus的相对丰采缩短，分袂是95.88%（表层）和97.42%（基层）。Bacillus、Rhodococcus、Thermoactinomyces、Ralstonia和Pseudomonas的相对丰采增高，且表层高于基层。但在45 d时，JJP中Lactobacillus的相对丰采一经脱手缩短，基层（91.48%）降幅高于表层（96.85%）。窖泥缩短了酒醅中Lactobacillus的相对丰采，多种细菌的相对丰采增高，基层的增幅高于表层，主要包括Kroppenstedtia、Bacillus、Clostridium_sensu_stricto_12、Thermoactinomyces、Acetobacter、Ralstonia和Pseudomonas，且产己酸、丁酸及酯类化合物的紧迫功能菌Clostridium_sensu_stricto_12仅在JJP中检出。发酵实面前，Bacillus、Rhodococcus、Thermoactinomyces和Acetobacter的相对丰采增高。扫数这个词发酵流程中，JJP平分泌淀粉酶和纤维素酶等水解酶的Kroppenstedtia的相对丰采显赫高于CJP。
如图5B所示，FG0中上风真菌包括Thermoascus（43.11%）、Rhizomucor（23.36%）、Thermomyces（16.97%）和Pichia（3.35%）。发酵前45 d，Thermoascus的相对丰采在两种酒醅中无显赫变化，发酵实面前，CJP和JJP上、基层丰采分袂降至1.30%和2.26%及6.75%和6.30%，标明CJP中嗜热酶类的活力可能被缩短。发酵至45d时，Rhizomucor逐步增高至峰值，在CJP与JJP上、基层的相对丰采分袂是29.13%和27.30%及24.91%和36.72%，后期则显赫缩短。Thermomyces的变化趋势近似Rhizomucor。在发酵前15 d，JJP的Kazachstania从0.05%增至22.26%（表层）和41.36%（基层），直至45 d时相对丰采一直较高，且高于CJP的20.29%和5.47%。Kazachstania参与多种白酒风度身分的合成，尤其是醇类（苯酒精）及酯类化合物，赋予基酒独有的花果香。近似地，浓香型白酒紧迫功能真菌之一的Pichia丰采也逐步增高。由此可见，窖泥的孝敬主如果普及酒醅中部分功能菌的丰采及缩短Lactobacillus的丰采。
4 微生物群落与蒸发性代谢物的掂量性分析
本推行贪图了CJP和JJP中上风属和蒸发性代谢物之间的Spearman掂量统统，聘用统统|ρ|＞0.6和显赫性P＜0.05当作集聚节点的强掂量性。CJP有13 个细菌属和11 个真菌属与20 种蒸发性代谢物显赫掂量（图6A）。JJP中有11 个细菌属和9 个真菌属与23 种蒸发性代谢物显赫掂量（图6B）。初步确定这些属是合成蒸发性代谢物的功能菌，且JJP微生物群落和蒸发性代谢物的掂量性比CJP的更强。CJP中Bacillus、Kroppenstedtia、Thermoactinomyces、Saccharopolyspora和Rhodococcus与20 种蒸发性代谢物呈强正掂量，对酒醅的风度特征孝敬显赫。Bacillus和Kroppenstedtia分泌多种耐热酶，且分娩多种紧迫风度代谢物。Thermoactinomyces和Saccharopolyspora与乙酸乙酯、己酸乙酯、庚酸乙酯和乳酸乙酯等酯类化合物显赫正掂量，掂量洽商也标明Saccharopolyspora成心于酯类化合物的产生。JJP中酒精和2,3-丁二醇与绝大多数微生物呈显赫正掂量。己酸是Clostridium_sensu_stricto_12的主要代谢身分，且与酒精、3-甲基丁醇、己酸和己酸乙酯呈显赫正掂量，而与乙酸乙酯呈负掂量。关于真菌群落，Kazachstania在CJP中与乙酸乙酯呈负掂量，但在JJP中与己酸和己酸异戊酯呈显赫正掂量。Thermoascus在CJP和JJP中与多种蒸发性代谢物呈负掂量，近似Zhang Yuandi等报说念的戒指。此外，在CJP中Rhizopus、Rhizomucor和Monascus与酒精、2,3-丁二醇和3-甲基丁醇的含量呈显赫正掂量，可能与这些曲霉菌的收复酶活性相关。JJP中Pichia与己酸和己酸乙酯呈显赫正掂量。
5 代谢通路分析
基于京都基因与基因组百科全书（KEGG）以及互异蒸发性代谢物代谢通路分析戒指，构建了酒醅蒸发性代谢物，掂量酶的代谢集聚如图7A所示，PICRUSt2展望了发酵流程中细菌群落编码掂量酶的丰采（图7B）。揭示了CJP和JJP中参与淀粉代谢和主要风度身分代谢酶的组成和丰采互异，尤其糖酵解（EMP）阶梯和脂肪酸合成阶梯。JJP的EMP阶梯大部分酶的丰采高于CJP，意味着窖泥菌群促进了葡萄糖的回荡。JJP中脂肪酸合成阶梯的多数酶，如己酸合成酶（EC 1.3.1.38、EC 2.3.1.16、EC 6.2.1.1），丁酸合成酶（EC 2.3.1.9、EC 2.8.3.8）的丰采也显赫高于CJP，且基层显赫高于表层，阐扬了JJP基层己酸和己酸乙酯含量显赫高的原因。当作多种酯类化合物前体的脂肪酸，即可经氧化反映生成醇、酮等，亦可经酯酶（EC 3.1.1.1和EC 3.1.1.3）催化合成酯类，两种酶在细菌群落中的互异抒发与CJP和JJP中酯类物资的含量互异吻合。淀粉是白酒酿造所需的主要碳源，酒醅中的淀粉回荡为葡萄糖、麦芽糖等收复糖，可被微生物成功控制，并通过EMP阶梯产生丙酮酸，然后经乳酸脱氢酶（EC 1.1.1.27）回荡为酒精，乳酸脱氢酶是催化乳酸回荡为乙酰辅酶A，再经链延迟阶梯合成己酸的关节酶，JJP中与乳酸掂量的酶在30 d时丰采高于CJP，且基层高于表层，阐扬了乳酸减少和己酸增多的原因。丙酮酸发酵生成乙酸和乳酸是酒醅细菌代谢的紧迫特征。由于JJP中EC 1.2.5.1和EC 2.8.3.18上调，乙酸的代谢量增多。乙偶姻当作2,3-丁二醇的前体，在乙酰乳酸合成酶（EC 2.2.1.6）和乙酰乳酸脱氢酶（EC 4.1.1.5）的催化下由丙酮酸养殖而来，且这两种酶在JJP发酵的第15天抒发量最高。乙偶姻回荡为2,3-丁二醇流程所参与的丁二醇脱氢酶（EC 1.1.1.4）在JJP的第60天抒发量最高，洽商戒指也暴露JJP中2,3-丁二醇的含量高于CJP。
结 论
窖泥在浓香型白酒发酵流程中具有紧迫作用，显赫影响了酒醅的微生物群落结构和组成，以及蒸发性风度代谢物的含量。揭示了窖泥对酒醅中细菌群落的影响，尤其是Lactobacillus的丰采，且影响了真菌群落，驱动了酒醅功能菌群的富集。窖泥显赫普及了酒醅风度代谢物的含量，尤其是特征风度代谢物己酸乙酯的含量。窖泥的孝敬具有空间属性，基层酒醅己酸增多量和乳酸缩短量高于表层酒醅。洽商戒指为浓香型白酒发酵体系中风度代谢物的调控提供表面依据。
本文《东说念主工窖泥微生物群落对浓香型白酒发酵流程风度代谢物酿成的影响》着手于《食物科学》2024年45卷第04期125-134，作家：毛凤娇，黄均，周荣清 *，张宿义，秦 辉。DOI : 10.7506/spkx1002-6630-20230517-164。点击下方 阅读原文 即可梭巡著作掂量信息。
修改/裁剪：林安琪；背负裁剪：张睿梅。点击下方阅读原文即可梭巡全文。
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