大曲不仅是白酒发酵酿造的物质保障★◈★◈,也会对出酒率★◈★◈、白酒品质及酒体风格产生重要影响★◈★◈。大曲制作完成后需拆曲入库贮藏★◈★◈,进入后熟阶段★◈★◈。在贮藏过程中★◈★◈,大曲会发生多种生化反应B站的老司机都从这里上车了★◈★◈,微生物★◈★◈、代谢产物和酶系结构均会发生变化★◈★◈。研究表明★◈★◈,贮藏过程有助于丰富和稳定大曲中的微生物菌群结构★◈★◈,但目前针对甘肃陇南徽成盆地酿酒企业大曲的研究较少★◈★◈。
兰州理工大学生命科学与工程学院的任海伟凯发天生赢家一触即发★◈★◈、李云帆★◈★◈、张丙云*等以甘肃陇南的金徽酒大曲为对象★◈★◈,分析不同质量等级大曲在贮藏期间的细菌菌群和理化指标的动态变化★◈★◈。通过高通量测序技术★◈★◈,研究大曲贮藏期间细菌群落的演替规律和组装机制★◈★◈,并比较不同质量等级大曲的相似性和差异性★◈★◈。结合理化指标变化★◈★◈,综合分析大曲细菌菌群的动态演替和组装规律★◈★◈,旨在探寻适宜的大曲贮藏周期★◈★◈,为提升大曲品质提供理论参考★◈★◈。
整个贮藏期间大曲的水分质量分数为11%~13%天生赢家 一触即发★◈★◈,酸度为0.9~1.3 mmol/10 g★◈★◈,均符合QB/T 4259—2011《浓香大曲》标准要求★◈★◈。适宜的水分含量和酸度可为有益微生物提供适宜的生存条件★◈★◈。由图1可知★◈★◈,随着贮藏时间延长(0~45 d)★◈★◈,同一等级大曲的水分含量显著升高 (
P<0.05)★◈★◈,45 d后基本保持稳定★◈★◈。研究表明★◈★◈,不同贮藏期大曲水分含量的差异可能与当地气候温湿度变化密切相关★◈★◈。本研究的大曲样品取自春季(贮藏0 d)至夏季(贮藏90 d)★◈★◈,金徽酒厂所在地春季相对干燥★◈★◈,随着夏季雨季来临★◈★◈,储曲房中湿度有所增加★◈★◈,进而导致大曲水分含量显著上升★◈★◈;45~90 d时环境湿度变化较小B站的老司机都从这里上车了★◈★◈,故水分含量基本保持稳定★◈★◈。酸度变化因大曲等级不同而有所差异★◈★◈,优级和一级曲随时间延长呈下降趋势★◈★◈,二级曲呈先上升后下降趋势(45 d最高★◈★◈,90 d最低)★◈★◈。由于贮藏期间大曲微生物进行不同程度的代谢★◈★◈,消耗了部分有机酸★◈★◈,加之贮藏过程中大曲产酸菌数量下降★◈★◈,最终导致贮藏后期(45~90 d)酸度下降★◈★◈。刘鹏烩认为氨基酸态氮主要来自原料蛋白质的分解和微生物死亡过程中产生的氨基酸★◈★◈。整个贮藏期内★◈★◈,大曲氨基酸态氮含量为3.4~4.7 g/kg★◈★◈,随着贮藏时间延长★◈★◈,大曲氨基酸态氮含量呈明显上升趋势★◈★◈,可能是因为贮藏期间大曲中微生物蛋白酶活性增加★◈★◈,促进蛋白质组分水解生成肽或氨基酸等所致★◈★◈。 另一方面★◈★◈,不同等级大曲的糖化力(194.4~251.0 mg/(g·h))★◈★◈、发酵力(0.35~0.42 g/(0.5 g·72 h))和酯化力(148.7~391.1 mg/(50 g·7 d))差异明显★◈★◈, 另一方面★◈★◈,不同等级大曲的糖化力(194.4~251.0 mg/(g·h))★◈★◈、发酵力(0.35~0.42 g/(0.5 g·72 h))和酯化力(148.7~391.1 mg/(50 g·7 d))差异明显★◈★◈, 酿酒原料中糖类物质转化为酒精能力越强★◈★◈;酯化力越高则主体香味物质己酸乙酯含量越高★◈★◈,有利于促进白酒风味形成★◈★◈。 然而★◈★◈,糖化力过高也会导致酒醅发黏★◈★◈,对酒醅发酵具有抑制作用★◈★◈。 因此★◈★◈,需要辩证看待糖化力指标★◈★◈,且生产中需注重糖化和发酵的协调作用★◈★◈。
采用Illumina MiSeq平台进行细菌群落测序分析★◈★◈,共得到2 160 948条有效原序列★◈★◈,平均有79 892个Clean Reads★◈★◈。利用各样本在不同测序深度时的OTU指数构建稀释曲线★◈★◈,结果显示★◈★◈,随着测序深度的增加★◈★◈,曲线趋于平缓★◈★◈,表明样品测序序列充分★◈★◈,可进行后续数据分析★◈★◈。
-多样性是反映微生物物种丰富度(Chao1指数)和多样性(Shannon指数)的综合指标★◈★◈, 指数越高表明物种丰富度越高★◈★◈、多样性越强★◈★◈。由图2a可知★◈★◈,不同等级大曲Shannon指数差异明显★◈★◈,说明细菌菌群物种多样性差异明显★◈★◈。 贮藏45 d大曲的Chao1指数和Shannon指数差异显著(P0.05)★◈★◈,说明与优级★◈★◈、一级曲相比★◈★◈,贮藏45 d二级曲表现出更好的微生物物种丰富度和多样性★◈★◈,该结果与丁芳等的报道存在差异★◈★◈,这可能是金徽大曲的原料种类★◈★◈、制曲工艺和制曲环境条件等因素不同所致★◈★◈。 随着贮藏时间的延长★◈★◈,Chao1指数和Shannon指数均呈上升趋势★◈★◈,说明大曲中细菌群落的丰富度增加★◈★◈、多样性增强★◈★◈。 3个等级的大曲贮藏0 d时的Chao1指数和Shannon指数均显著低于45 d和90 d(P0.05)★◈★◈,而只有一级曲的Chao1指数在贮藏45 d和90 d时差异显著(P0.05)★◈★◈。 说明贮藏90 d时大曲的细菌群落丰富度趋于稳定★◈★◈,多样性存在明显的时间异质性天生赢家 一触即发★◈★◈,贮藏过程有助于丰富和稳定细菌菌群结构★◈★◈。 贮藏过程有助于丰富和稳定细菌菌群结构★◈★◈。总之★◈★◈,大曲细菌菌群受贮藏周期和大曲质量等级的影响较为明显★◈★◈,而丰富度则受贮藏周期的明显影响★◈★◈,且细菌群落丰富度在贮藏90 d时趋于稳定★◈★◈。
由PCoA(图2b)可知★◈★◈,3个等级大曲存在一定的重叠现象★◈★◈,3个贮藏期大曲明显分离★◈★◈,且45 d和90 d大曲均分布在坐标轴左侧★◈★◈。说明贮藏周期对细菌菌群的影响程 度总体上高于质量等级★◈★◈,与
-多样性结果一致★◈★◈。另一方面★◈★◈,不同等级大曲细菌群落结构能较好地进行聚类★◈★◈,表明不同等级大曲的细菌群落结构较为相似★◈★◈。 然而★◈★◈,贮藏0 d与贮藏45★◈★◈、90 d时的大曲细菌群落差异较大★◈★◈,表明大曲的细菌菌群差异性随贮藏时间延长而逐渐下降★◈★◈, 贮藏过程有助于细菌群落组成的稳定性★◈★◈,这对提高大曲品质和优化发酵过程至关重要★◈★◈。
如图3所示★◈★◈,所有大曲中平均相对丰度超过1%的细菌门有4个★◈★◈,其中厚壁菌门(61.35%)B站的老司机都从这里上车了★◈★◈、变形菌门(22.98%)和放线%)为优势菌门★◈★◈,这与Zhang Yuandi等报道结果一致★◈★◈。此外★◈★◈,大曲中还有少量的未分类细菌门(unclassified_Bacteria★◈★◈,4.17%)★◈★◈。厚壁菌门始终是绝对优势菌门★◈★◈,这与Guan Tongwei★◈★◈、Chen Yanru等的报道结果基本一致★◈★◈。具体地★◈★◈,贮藏0 d和45 d时★◈★◈,厚壁菌门在一级曲中相对丰度最高★◈★◈,贮藏90 d时★◈★◈,在优级曲中相对丰度最高★◈★◈。与此同时★◈★◈,随贮藏时间延长★◈★◈,3个等级大曲的厚壁菌门相对丰度均呈下降趋势★◈★◈,但始终保持在50%以上★◈★◈,这可能与厚壁菌门能在环境条件极差的情况下保持生长代谢有关★◈★◈,变形菌门和放线 d时★◈★◈,变形菌门在二级曲中相对丰度最高★◈★◈,贮藏45 d时在优级曲中相对丰度最高★◈★◈;贮藏0★◈★◈、45★◈★◈、90 d时★◈★◈,放线菌门分别在优级曲★◈★◈、二级曲★◈★◈、一级曲中相对丰度最高★◈★◈。同时★◈★◈,贮藏期间变形菌门★◈★◈、放线菌门的相对丰度均呈上升趋势★◈★◈。放线菌门对极端环境具有耐受性★◈★◈。总之★◈★◈,在贮藏期间★◈★◈,不同等级大曲门水平细菌主要以厚壁菌门★◈★◈、变形菌门和放线菌门为主★◈★◈,且相对丰度差异明显★◈★◈。
图4a为金徽大曲中平均相对丰度位列前30的属水平细菌群落★◈★◈,其中芽孢杆菌(29.58%)★◈★◈、unclassified_Mitochondria(16.77%)★◈★◈、 明串珠菌 (Leuconostoc,9.51%)★◈★◈、糖多孢菌(Saccharopolyspora,5.63%)★◈★◈、高温放线%)★◈★◈、魏斯氏菌(Weissella,3.48%)和葡萄球菌(Staphylococcus,3.38%)为优势细菌(平均相对丰度≥3%)★◈★◈。芽孢杆菌★◈★◈、魏斯氏菌★◈★◈、明串珠菌★◈★◈、高温放线菌和葡萄球菌属于厚壁菌门★◈★◈;unclassified_Mitochondria属于变形菌门★◈★◈;糖多孢菌属于放线菌门★◈★◈,以上细菌属的丰度变化也相应导致门水平细菌丰度发生改变★◈★◈。
由图4b可知★◈★◈,从质量等级来看★◈★◈,3个等级大曲的优势菌属相对丰度均有明显差异★◈★◈。其中B站的老司机都从这里上车了★◈★◈,贮藏0 d时★◈★◈,芽孢杆菌在二级曲中相对丰度最高★◈★◈,贮藏45 d时在一级曲中相对丰度最高★◈★◈,贮藏90 d时在优级曲中相对丰度最高★◈★◈;贮藏0 d时★◈★◈,明串珠菌在优级曲中相对丰度最高★◈★◈,贮藏45 d和90 d时在二级曲中相对丰度最高★◈★◈;贮藏0 d时★◈★◈,魏斯氏菌在一级曲中相对丰度最高★◈★◈,贮藏45 d和90 d时在二级曲中相对丰度最高★◈★◈。Zheng Xiaowei等认为★◈★◈,芽孢杆菌★◈★◈、明串珠菌和魏斯氏菌均有利于浓香型白酒主体香味物质己酸乙酯的生成★◈★◈,对改善白酒风味具有重要作用★◈★◈。芽孢杆菌是白酒发酵的一个重要细菌属★◈★◈,繁殖快★◈★◈,具有水解淀粉★◈★◈、分解蛋白质等能力★◈★◈;明串珠菌通常附着在谷物原料表面★◈★◈,可将其中糖类物质转化为甘露糖和葡聚糖★◈★◈;魏斯氏菌可将原料中糖类转化生成乳酸等有机酸★◈★◈,进而与乙醇反应生成乙酸乙酯和乳酸乙酯★◈★◈。高温放线菌在优级曲中相对丰度最高★◈★◈,这类细菌所含的高温淀粉酶有助于淀粉液化和糖化★◈★◈,提高原料利用率★◈★◈。贮藏0 d和90 d时★◈★◈,unclassified_Mitochondria在二级曲中相对丰度最高★◈★◈,贮藏45 d时在优级曲中相对丰度最高★◈★◈,其可以参与淀粉分解过程★◈★◈,能产生乙酸★◈★◈、丙酮酸★◈★◈、异丁酸及异戊酸等芳香物质★◈★◈,进而影响白酒香气和口感★◈★◈。葡萄球菌源自相对开放的加工环境及原料小麦★◈★◈,贮藏0 d和45 d时★◈★◈,在二级曲中相对丰度最高★◈★◈,贮藏90 d时在一级曲中最高★◈★◈。葡萄球菌在降解蛋白质和产脂肪酶方面有突出特性★◈★◈,蛋白酶和脂肪酶能降解底物产生小分子肽★◈★◈、氨基酸及脂肪酸★◈★◈,为白酒风味物质的合成提供前体物质★◈★◈。糖多孢菌在贮藏0★◈★◈、45★◈★◈、90 d时★◈★◈,分别在优级曲★◈★◈、二级曲和一级曲中具有最高相对丰度★◈★◈,这类细菌普遍存在于浓香型大曲中★◈★◈,具有将淀粉水解为葡萄糖★◈★◈、麦芽糖的功能★◈★◈。
芽孢杆菌是金徽大曲中第一优势菌属★◈★◈,能分泌水解淀粉酶★◈★◈、蛋白酶等酶系★◈★◈,将大曲中的蛋白质通过自身代谢产生吡嗪类物质★◈★◈,进而影响大曲质量★◈★◈。从贮藏周期来看★◈★◈,不同等级大曲的芽孢杆菌随贮藏时间延长呈下降趋势★◈★◈,这是因为芽孢杆菌的生长繁殖与储曲房环境及大曲微生物菌群相互作用有关★◈★◈。贮藏期间大曲营养物质消耗★◈★◈、产物积累等生长环境变化会进一步抑制其生长繁殖★◈★◈,导致芽孢杆菌相对丰度有所降低★◈★◈。明串珠菌常在奶酪★◈★◈、泡菜和醋等传统发酵食品中出现★◈★◈,能利用葡萄糖等糖类物质产酸产气★◈★◈,为合成风味物质提供大量基础酸★◈★◈,从而影响白酒风味的形成★◈★◈。明串珠菌是大曲中主要的乳酸菌属★◈★◈,与芽孢杆菌之间存在竞争性抑制关系★◈★◈,二者的竞争抑制主要体现在资源竞争(碳源B站的老司机都从这里上车了★◈★◈、氮源等)★◈★◈、代谢产物影响(明串珠菌产酸代谢产物抑制芽孢杆菌★◈★◈,而芽孢杆菌产生蛋白酶等影响明串珠菌)和环境动态变化★◈★◈,从而导致其呈先下降(45 d)后上升趋势★◈★◈,这与Guan Tongwei等结果一致★◈★◈。此外★◈★◈,在贮藏过程中★◈★◈,优级曲的魏斯氏菌和二级曲的高温放线菌相对丰度整体呈下降趋势★◈★◈,一级曲和二级曲的魏斯氏菌★◈★◈、优级曲和一级曲的高温放线菌★◈★◈,以及不同等级大曲的unclassified_Mitochondria★◈★◈、糖多孢菌和葡萄球菌相对丰度均整体呈增加趋势★◈★◈。糖多孢菌能产生耐热的α-淀粉酶★◈★◈,可以适应高温环境★◈★◈;高温放线菌具有耐高温特点★◈★◈,能代谢产生多种酶和风味物质及其前体物★◈★◈。
通过对不同等级★◈★◈、不同贮藏期大曲属水平细菌菌群结构进行比较发现★◈★◈,曲样中的细菌菌属种类基本一致★◈★◈,但丰度存在一定差异★◈★◈。由此可见★◈★◈,质量等级和贮藏周期对大曲细菌群落结构均有一定影响★◈★◈。与不同等级大曲相比★◈★◈,不同贮藏期具有显著差异的细菌属较多★◈★◈;因此★◈★◈,贮藏周期对细菌菌群的影响程度总体上高于质量等级★◈★◈,这与α-多样性结果一致★◈★◈。
如图5所示★◈★◈,为了解不同等级大曲的微生物菌群相互作用★◈★◈,对26个细菌属进行Pearson相关性分析(
r>0.7★◈★◈、P<0.05)★◈★◈,共鉴定出90对相关关系★◈★◈,其中63对为正相关★◈★◈。乳酪杆菌(Lacticaseibacillus)★◈★◈、植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus)★◈★◈、片球菌(Pediococcus)★◈★◈、短杆菌(Brevibacterium)★◈★◈、呋喃乳杆菌(Furfurilactobacillus)等乳酸菌为关联节点数最多的细菌属★◈★◈,其中植物乳植杆菌★◈★◈、片球菌和短杆菌在研究中已有报道★◈★◈,呋喃乳杆菌和乳酪杆菌则是金徽酒大曲的特有菌属★◈★◈,说明乳酸菌群是金徽酒大曲的关键微生物★◈★◈,不仅影响微生物群落结构演替★◈★◈,而且与白酒风味物质形成有密切关系★◈★◈。大曲细菌群落的动态演替是所有细菌共同参与的结果★◈★◈,为了解各优势菌群相关性★◈★◈,将Hub(与一定数量的其他微生物均有相关性的一类微生物即为Hub节点)微生物定义为至少与3个其他微生物属相关性大于0.85的一类微生物★◈★◈。除未分类细菌外★◈★◈,金徽酒大曲存在6个正相关性Hub微生物(植物乳植杆菌★◈★◈、水果乳杆菌(Fructilactobacillus)★◈★◈、伴生乳杆菌(Companilactobacillus)★◈★◈、片球菌★◈★◈、泛菌(Pantoea)和呋喃乳杆菌)和1个负相关性Hub微生物(芽孢杆菌)★◈★◈。芽孢杆菌与呋喃乳杆菌(r=-0.900)★◈★◈、植物乳植杆菌(r=-0.890)★◈★◈、乳酪杆菌(r=-0.870)★◈★◈、伴生乳杆菌(r=-0.820)★◈★◈、片球菌(r=-0.780)和水果乳杆菌(r=-0.730)等乳酸菌群呈极显著负相关(P<0.01)★◈★◈,但乳酸菌群内部呈极显著正相关(P<0.01)★◈★◈,该结果与杨阳等[29]报道一致★◈★◈。因此★◈★◈,芽孢杆菌不仅是优势菌属★◈★◈,而且与许多其他细菌属之间存在相关性★◈★◈,可作为后续研究的重点微生物★◈★◈。
通过LEfSe分析(图6)发现★◈★◈,不同贮藏期大曲细菌群落比不同等级大曲有更明显的聚类和区分★◈★◈。当LDA得分为4时★◈★◈,不同等级大曲在贮藏过程中共有51种细菌的富集程度存在明显差异★◈★◈。除未分类细菌外★◈★◈,所有大曲共检出10种差异细菌属★◈★◈,其中芽孢杆菌LDA得分最大★◈★◈,说明该菌属是不同等级大曲贮藏期间差异贡献最大的细菌★◈★◈。对不同等级大曲而言★◈★◈,优级曲的差异细菌属有5个★◈★◈,即贮藏0 d时的明串珠菌★◈★◈、克罗彭斯特菌(Kroppenstedtia)和90 d时的伴生乳杆菌★◈★◈、高温放线菌★◈★◈、泛菌★◈★◈;一级曲的差异细菌属有1个★◈★◈,即贮藏90 d时的糖多孢菌★◈★◈;二级曲的差异细菌属有4个★◈★◈,即贮藏0 d时的芽孢杆菌★◈★◈、45 d时的葡萄球菌★◈★◈、魏斯氏菌和90 d时的水果乳杆菌★◈★◈。说明优级曲和二级曲的物种差异较大★◈★◈。对于不同贮藏期大曲★◈★◈,贮藏90 d时差异明显的细菌属较多(5个)★◈★◈,0 d和45 d相对较少(分别为3★◈★◈、2个)★◈★◈,说明不同贮藏期大曲的细菌群落物种差异较大★◈★◈。具体地★◈★◈,贮藏0 d大曲的明显差异细菌属包括芽孢杆菌★◈★◈、明串珠菌和克罗彭斯特菌★◈★◈,它们均属于厚壁菌门的杆菌纲(Bacilli)★◈★◈,这类细菌能在相对极端的条件下维持生长和代谢★◈★◈,环境适应性较强★◈★◈。贮藏45 d大曲的魏斯氏菌和葡萄球菌为明显差异细菌属★◈★◈。贮藏90 d大曲的明显差异细菌属包括高温放线菌★◈★◈、糖多孢菌★◈★◈、水果乳杆菌★◈★◈、泛菌和伴生乳杆菌★◈★◈,它们可以分泌淀粉酶★◈★◈、蛋白酶★◈★◈、纤维素酶等水解酶★◈★◈,这些水解酶是淀粉和蛋白质等大分子物质降解的驱动力★◈★◈,为微生物的代谢提供物质基础★◈★◈。
为深入了解金徽酒大曲在贮藏过程中细菌与理化指标的相互作用及理化指标之间的相关性★◈★◈,建立相对丰度排名前10的细菌属RDA相关性图★◈★◈。由图7可知★◈★◈,酸度与水分含量★◈★◈、氨基酸态氮含量★◈★◈、糖化力★◈★◈、发酵力★◈★◈、酯化力之间呈负相关★◈★◈,而水分含量★◈★◈、氨基酸态氮含量★◈★◈、糖化力★◈★◈、发酵力和酯化力之间则呈正相关★◈★◈。贮藏0 d的3 个等级大曲均单独聚在坐标轴右侧★◈★◈,其中酯化力★◈★◈、水分含量★◈★◈、发酵力★◈★◈、氨基酸态氮含量和酸度对大曲细菌群落变化影响较强★◈★◈。酯化力★◈★◈、水分含量★◈★◈、发酵力★◈★◈、氨基酸态氮含量和糖化力与泛菌B站的老司机都从这里上车了★◈★◈、糖多孢菌和葡萄球菌之间呈正相关★◈★◈,与明串珠菌★◈★◈、克罗彭斯特菌和芽孢杆菌之间呈负相关★◈★◈。酸度与克罗彭斯特菌★◈★◈、芽孢杆菌和魏斯氏菌之间呈正相关★◈★◈,与明串珠菌基因改造食物★◈★◈、高温放线菌★◈★◈、泛菌★◈★◈、糖多孢菌和葡萄球菌之间呈负相关★◈★◈。此外★◈★◈,芽孢杆菌与多数优势细菌属呈负相关★◈★◈,这与图5结果一致★◈★◈。
对大曲细菌菌群所有功能基因进行KEGG功能注释★◈★◈,发现所有基因注释共涉及6 类一级功能层★◈★◈,其中新陈代谢★◈★◈、遗传信息处理和环境信息处理是主要功能★◈★◈。进一步对二级功能层进行分析★◈★◈,发现共涉及44 条二级代谢通路(图8a)★◈★◈,其中全局和概述图谱★◈★◈、碳水化合物代谢和氨基酸代谢被注释的基因数最多★◈★◈,它们均属于新陈代谢途径的下一层级★◈★◈。对细菌菌群二级功能层进行差异分析★◈★◈,其中碳水化合物代谢★◈★◈、氨基酸代谢★◈★◈、核苷酸代谢等11 条代谢途径存在显著差异★◈★◈。可见★◈★◈,不同等级大曲贮藏期间细菌群落功能基因存在显著差异★◈★◈,而这种差异可能会对白酒品质的形成产生一定影响★◈★◈。Zhang Yuandi等研究发现★◈★◈,氨基酸不仅影响酯类物质合成★◈★◈,也是白酒主要香味物质酯类合成的前体物质★◈★◈;碳水化合物代谢为微生物自身生长提供能量和营养物质★◈★◈,同时为白酒酿造提供风味物质天生赢家 一触即发★◈★◈。
由图8b★◈★◈、c可知★◈★◈,对于不同等级大曲而言★◈★◈,碳水化合物代谢途径在0 d的二级曲以及45 d和90 d一级曲中相对丰度最高★◈★◈;氨基酸代谢途径在0 d和90 d优级曲以及45 d一级曲中相对丰度最高★◈★◈。另一方面★◈★◈,对不同贮藏期而言★◈★◈,碳水化合物代谢途径在45 d优级和一级曲★◈★◈、0 d二级曲中相对丰度最高★◈★◈;氨基酸代谢途径在3 个等级的0 d大曲中相对丰度最高★◈★◈。研究表明★◈★◈,大曲微生物可以通过产生不同种类的水解酶系对代谢途径进行调控★◈★◈。高温放线菌可产蛋白酶★◈★◈、纤维素酶★◈★◈,有利于大曲中氨基酸代谢功能的增强★◈★◈。芽孢杆菌具有多种催化水解功能★◈★◈,同时可产生蛋白酶★◈★◈、乳酸及淀粉酶等★◈★◈,能有效将大分子蛋白降解为肽类和氨基酸★◈★◈,从而影响碳水化合物代谢和氨基酸代谢途径★◈★◈。由此推测★◈★◈,正是由于碳水化合物代谢和氨基酸代谢基因的数量存在差异★◈★◈,进而对后续白酒品质的形成造成影响健康食谱★◈★◈,★◈★◈。
微生物群落组装过程决定微生物群落结构的形成和动态演替★◈★◈,研究方法包括构建中性模型与零模型★◈★◈。中性模型能很好阐释微生物组装机制(随机性与确定性) ★◈★◈。利用中性理论模型对不同等级★◈★◈、不同贮藏期大曲细菌群落组装随机性影响程度进行计算凯发K8官网★◈★◈,由图9a~c可知★◈★◈,随着大曲质量等级的提升★◈★◈,中性理论模型拟合度( R 2 )呈上升趋势★◈★◈,说明随机性过程随着大曲质量等级的提升★◈★◈,对大曲细菌微生物群落塑造作用增强★◈★◈,确定性因素(温度★◈★◈、pH值等)对微生物群落组装的影响越来越小★◈★◈。由图9d~f可知★◈★◈,随着贮藏时间的延长★◈★◈, R 2 呈下降趋势★◈★◈,说明随机性过程对大曲细菌微生物群落塑造作用随贮藏时间延长而减弱★◈★◈,确定性因素对微生物群落组装的影响越来越大★◈★◈。
为了进一步将微生物群落演替模式和形成这些模式的生态进程及其影响因素相联系★◈★◈,使用βNTI定量推断随机性和确定性在微生物群落构建生态进程中的贡献程度★◈★◈,使用RCbray进一步推断导致这些生态进程的影响因素 ★◈★◈。当βNTI≥2时★◈★◈,表明群落的聚集受确定性过程控制★◈★◈,当βNTI<-2时为同质化选择★◈★◈,βNTI>2时为异质化选择★◈★◈;当βNTI<2时★◈★◈,表明群落的聚集受随机过程控制★◈★◈,分为扩散限制过程(RCbray>0.95)★◈★◈、同质化扩散过程(RCbray<-0.95)和漂变过程(RCbray<0.95)★◈★◈。由图9g可知★◈★◈,不同等级大曲在贮藏过程中细菌群落βNTI在-2.25~-0.25之间★◈★◈,不同等级天生赢家 一触即发★◈★◈、不同贮藏期大曲βNTI<2的占比均大于89.7%★◈★◈,说明贮藏期间不同等级金徽酒大曲的细菌群落组装主要由随机性过程主导★◈★◈,即细菌菌群物种随机来源于金徽大曲及原料等★◈★◈,而非外界环境选择导致细菌群落的形成★◈★◈。由图9h可知★◈★◈,不同等级大曲贮藏过程中细菌群落组装由同质化选择★◈★◈、扩散(扩散限制和同质化扩散)★◈★◈、漂变共同构成★◈★◈。其中★◈★◈,漂变占主导地位★◈★◈,不同等级★◈★◈、不同贮藏期对细菌群落构建的贡献度均超过45.7%★◈★◈。不同等级大曲漂变的贡献度不同★◈★◈,二级曲最高★◈★◈,优级和一级曲偏低★◈★◈,说明二级曲细菌群落的演替更多地受到细菌随机出生★◈★◈、死亡和繁殖的影响★◈★◈,而并非储曲房环境因子变化的影响★◈★◈。其中一级曲的同质化选择(10.3%)在所有大曲样品中占比最高★◈★◈,说明一级曲的细菌群落演替更容易受到曲房中环境因子变化的影响★◈★◈。随着贮藏时间延长★◈★◈,漂变过程对大曲细菌群落组装的贡献度增加★◈★◈,这可能是金徽酒大曲贮藏环境的随机性扰动造成的★◈★◈。同时★◈★◈,确定性过程中的同质化选择贡献度呈下降趋势★◈★◈,即非生物环境(温度★◈★◈、水分★◈★◈、pH值等)及生物相互作用(竞争★◈★◈、捕食和共生)对群落组装的影响降低★◈★◈,说明贮藏过程有助于稳定大曲中的微生物菌群结构★◈★◈。
大曲贮藏周期的长短对其理化指标和细菌群落造成的差异总体上大于感官质量等级的初步认定★◈★◈。不同等级和贮藏期大曲的优势细菌种属基本一致k8凯发(中国)天生赢家·一触即发★◈★◈,★◈★◈,但是种属间的相对丰度有较大差异★◈★◈,其中优级与一级★◈★◈、二级曲的差异显著细菌为明串珠菌★◈★◈、克罗彭斯特菌★◈★◈、伴生乳杆菌★◈★◈、高温放线菌和泛菌★◈★◈,是影响大曲质量的重要因素★◈★◈;贮藏90 d期间的差异显著细菌为高温放线菌★◈★◈、糖多孢菌★◈★◈、水果乳杆菌★◈★◈、泛菌和伴生乳杆菌★◈★◈。水果乳杆菌和乳酪杆菌是金徽大曲贮藏过程中特有菌属★◈★◈,乳酸菌群是关键微生物★◈★◈;芽孢杆菌与乳酸菌群之间的拮抗共生关系有利于稳定细菌菌群★◈★◈。金徽酒大曲的酯化力★◈★◈、发酵力★◈★◈、氨基酸态氮含量与泛菌★◈★◈、糖多孢菌和葡萄球菌呈正相关★◈★◈,酸度与克罗彭斯特菌★◈★◈、芽孢杆菌和魏斯氏菌呈正相关★◈★◈。细菌群落组装随机性过程中漂变占主导地位★◈★◈。同时★◈★◈,酯化力★◈★◈、发酵力★◈★◈、水分含量★◈★◈、酸度和氨基酸态氮含量很可能是贮藏过程中细菌群落组装的主要影响因素★◈★◈。下一步研究将从真菌菌群结构和代谢产物角度出发★◈★◈,围绕大曲中真菌和细菌菌群的动态演替进行整合研究★◈★◈,以便更深入★◈★◈、更科学地解析陇派浓香型大曲的微生物特征图谱和组装机制★◈★◈。
张丙云★◈★◈,副教授★◈★◈,硕士研究生导师★◈★◈。1991年本科毕业于天津科技大学食品工程系食品工程专业★◈★◈,目前主要承担《食品化学与分析实验》★◈★◈、《生物工艺与分析实验》课程教学★◈★◈,主要从事食品加工副产物转化利用★◈★◈、果蔬贮运保鲜等研究工作★◈★◈,先后主持完成甘肃省自然科学基金★◈★◈、兰州市科技项目等课题★◈★◈,参与国家自然基金项目★◈★◈、横向研究课题★◈★◈,公开发表学术论文20余篇★◈★◈,主编教材2 部★◈★◈,获得兰州市科技进步奖★◈★◈、甘肃省教学成果奖等3 项省★◈★◈、市级奖项★◈★◈。
任海伟教授★◈★◈,博士生导师★◈★◈,兰州理工大学生命科学与工程学院院长★◈★◈,首批陇原青年英才★◈★◈,甘肃省高等学校创新创业教育名师★◈★◈,先后入选第十五批“西部之光”访问学者★◈★◈,中科院“西部青年学者”★◈★◈,陇原青年创新创业人才★◈★◈、兰州理工大学“红柳优秀导师”★◈★◈、红柳优秀青年和杰出青年计划★◈★◈。兼任国家自然科学基金同行评议专家★◈★◈、甘肃省黄河流域生态保护和高质量发展专家库专家★◈★◈、甘肃省首批省级科技特派员和第二批企业科技特派员★◈★◈、中国环境科学学会生态环境科普专家和甘肃省省级食品检查员等★◈★◈。承担国家自然科学基金天生赢家 一触即发★◈★◈、中国博士后科学基金★◈★◈、甘肃省自然科学基金重点项目★◈★◈、兰州市科技项目和横向项目30余项★◈★◈,发表论文80余篇★◈★◈,授权专利和软著50余件★◈★◈,荣获甘肃省科技进步二等奖2 项★◈★◈,参编出版著作和教材7 部★◈★◈。
本文《不同等级金徽酒大曲贮藏过程中的细菌群落 演替规律和组装机制》来源于《食品科学》2025年46卷第10期108-119页★◈★◈,作者★◈★◈:任海伟★◈★◈,李云帆★◈★◈,阿丽米热·克热穆★◈★◈,马东林★◈★◈,郭晓鹏★◈★◈,张丙云★◈★◈,张智良★◈★◈,李彦涛★◈★◈,尉军强★◈★◈。DOI:10.7506/spkx0612-075★◈★◈。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息★◈★◈。
为了帮助食品及生物学科科技人员掌握英文科技论文的撰写技巧★◈★◈、提高SCI期刊收录的命中率★◈★◈,综合提升我国食品及生物学科科技人员的高质量科技论文写作能力★◈★◈。《食品科学》编辑部拟定于2025年8月7-8日在 中国 湖南 长沙 举办“第12届食品与生物学科高水平SCI论文撰写与投稿技巧研修班”★◈★◈,为期两天★◈★◈。
为贯彻落实《中共中央国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》《关于建设美丽中国先行区的实施意见》和“健康中国2030”国家战略B站的老司机都从这里上车了★◈★◈,全面加强农业农村生态环境保护★◈★◈,推进美丽乡村建设★◈★◈,加快农产品加工与储运产业发展★◈★◈,实现食品产业在生产方式★◈★◈、技术创新★◈★◈、环境保护等方面的全面升级★◈★◈。由中国工程院主办天生赢家 一触即发★◈★◈,中国工程院环境与轻纺工程学部★◈★◈、北京食品科学研究院★◈★◈、湖南省农业科学院★◈★◈、岳麓山工业创新中心★◈★◈、中国工程科技发展战略湖南研究院承办★◈★◈,国际食品科技联盟(IUFoST)★◈★◈、国际谷物科技协会(ICC)★◈★◈、湖南省食品科学技术学会★◈★◈、洞庭实验室★◈★◈、湖南省农产品加工与质量安全研究所★◈★◈、中国食品杂志社★◈★◈、中国工程院Engineering编辑部★◈★◈、湖南大学★◈★◈、湖南农业大学★◈★◈、中南林业科技大学★◈★◈、长沙理工大学★◈★◈、湘潭大学★◈★◈、湖南中医药大学★◈★◈、新疆维吾尔自治区农业科学院协办的“2025年中国工程院工程科技学术研讨会—推进美丽乡村建设-加快农产品加工与储运产业发展暨第十二届食品科学国际年会”★◈★◈,将于2025年8月8-10日在中国 湖南 长沙召开B站的老司机都从这里上车了★◈★◈。
为进一步促进动物源食品科学理论的完善与创新★◈★◈,加速科研成果向实际生产力的转化★◈★◈,助力产业实现高质量★◈★◈、可持续发展★◈★◈,由北京食品科学研究院★◈★◈、中国肉类食品综合研究中心★◈★◈、中国食品杂志社将与江西农业大学★◈★◈、江西科技师范大学★◈★◈、南昌师范学院★◈★◈、家禽遗传改良江西省重点实验室共同举办的“2025年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”★◈★◈,将于2025年10月25-26日在中国 江西 南昌召开★◈★◈。
北京食品科学研究院★◈★◈、中国食品杂志社和全国糖酒会组委会将于2025年10月16-18日在江苏省南京市南京国际博览中心举办第113 届全国糖酒会食品科技成果交流会★◈★◈。食品科技成果交流会期间举办食品科技成果展天生赢家 一触即发★◈★◈,本届科技成果展以我国当前食品产业科技需求为导向★◈★◈,重点邀请“十四五”以来获得国家和省部级重要科研项目支持产出的食品科技新成果★◈★◈、新技术★◈★◈、新产品参展★◈★◈,并针对企业技术需要开展精准对接服务★◈★◈。