不同窖龄及位置窖泥微生物群落和代谢组分的差异

基于多相检测技术探究了不同窖龄窖泥微生物群落及主要代谢组分的时空特点。结果表明,窖池微环境和代谢物间相互影响,胁迫微生物群落定向进化。Caproiciproducens和Clostridium sensu stricto 12等7种细菌与窖龄相关,产甲烷古菌则与窖泥的位置有关。此外,不锈钢代替窖泥盖,降低了窖池中Lactobacillus和Nitrosopumilaceae的丰度。窖池微环境和群落间互作共同影响群落组成,Caproiciproducens、Clostridium sensu stricto 12、Methanobacterium和Methanoculleus与己酸酯呈正相关。荧光原位杂交定量检测的结果表明,梭菌属等功能菌群随窖龄的增长而增高,且在窖底泥中含量更高。     

浓香型白酒新、老窖池分层池底窖泥菌群总氢代谢与乳酸含量之间的关系

分析新、老窖池分层池底窖泥总氢相对含量、优势菌属与乳酸含量之间的关系,发现新、老窖池分层池底窖泥中总氢相对含量均随窖泥深度和pH值的增加而降低,且老窖泥的递降幅度更大。新、老窖泥总氢相对含量随乳酸的减少而减少,老窖泥的减少幅度更大。老窖泥中优势菌属拷贝数普遍高于新窖泥。新、老窖泥中乳酸含量与优势菌属总拷贝数相关性差异明显（－0.665 2和0.025 6）,新窖泥中两者呈较强负相关。新窖泥中有15 个优势菌属与其乳酸含量呈较强负相关（＜－0.5）;老窖泥中大多数优势菌属与乳酸的相关系数值较小且正负参半,只有2 个优势菌属（Caproiciproducens和Hydrogenispora）与乳酸含量呈较强相关性。推测新、老窖泥优势菌属的代谢重点存在差异,新窖泥中优势菌属（15 个）主要参与降解乳酸。本研究证实窖泥中乳酸含量的减少与窖泥菌群总氢代谢有关,窖泥菌群的总氢代谢有利于提高窖泥的pH值,进而提高窖泥质量。     

基于PCR-DGGE技术的古襄阳白酒窖泥微生物多样性分析

为明确湖北省襄阳市古襄阳酒厂新老窖泥的细菌与乳酸菌群落多样性,使用变性梯度凝胶电泳法对窖泥样品中的总细菌与乳酸菌群落结构进行研究。结果显示,古襄阳新窖与老窖窖泥中的微生物群落结构具有极大差异,老窖窖泥中的细菌群落多样性更高,可以分为2个菌门:厚壁菌门(Firmicutes),拟杆菌门(Bacteroidetes),其中厚壁菌门的细菌最为丰富,可以分为6个科,进一步可分为6个已知属,及3个待定属。总体上来说,老窖窖泥中的细菌以梭菌为代表的厚壁菌门为主;而新窖中的细菌群落结构风度低于老窖,主要以耐酸乳杆菌为主。进一步的研究表明,老窖中的乳酸菌以肠球菌属(Enterococcus)以及乳杆菌属(Lactobacillus)为主。从垂直空间分布上来看,新窖窖泥中的细菌与乳酸菌群落结构并明显变化。     

功能菌液对窖泥转化的影响研究

为促进新窖泥转化,以酿酒副产物黄水为主要原料设计了一种老窖泥功能菌培养液。利用气相色谱测定了功能菌液的有机酸含量,并运用高通量测序技术分析了其微生物群落结构。结果表明,此功能菌液有明显的增己降乳的作用,细菌群落结构以梭菌属为主,古菌群落则以甲烷囊菌属为主。将功能菌液应用于试验小窖池,窖底泥的水分和pH值均有不同程度增加,具有促进试验窖泥老熟作用。     

基于高通量测序的浓香型窖泥原核微生物群落的窖池空间分布

利用Illumina Miseq高通量测序技术解析河南某酒企6年和12年窖泥微生物群落多样性和组成。结果表明,两类窖龄窖池中窖泥原核微生物群落组成具有相似的空间分布特征,且物种丰度（Chao1指数）和多样性（Shannon指数）均分别在窖壁中层和下层窖泥最高;乳杆菌属（Lactobacillus）、产己酸菌属（Caproiciproducens）、嗜蛋白菌属（Proteiniphilum）及甲烷囊菌属（Methanoculleus）等14个属为窖泥优势属,其中78.6%优势属在两类窖龄窖池下部（下层和窖底）窖泥中含量均高于窖池上部（上层和中层）窖泥,且主要隶属于梭状芽胞杆菌纲（Clostridia）和拟杆菌纲（Bacteroidia）;57.6%（19/33）Top10属的空间分布特征与窖龄无关;随窖龄增加,Top10属产生了132个变化,其中75.6%的变化均较小（＜1%）;冗余分析（RDA）结果推测,铵态氮和有效磷可能是影响供试窖泥原核微生物菌群空间分布的主要环境因子。     

不同窖龄及位置浓香型白酒窖泥中细菌群落结构的差异性分析

采用高通量测序技术对金徽酒不同窖龄及窖池位置的窖泥细菌群落进行研究,通过聚类分析探寻细菌菌群的时空分布特点,并对窖泥微生物的功能基因进行注释分析。结果表明,14个窖泥样品中,厚壁菌(Firmicutes)是细菌群落的绝对优势菌门,平均相对丰度达73.39%。乳杆菌(Lactobacillus)是5年和7年窖龄窖泥(84.48%)的第一优势菌属。随着窖龄的增加,优势菌属由单一Lactobacillus占优势演变为己酸菌(Caproiciproducens,4.61%)、拟杆菌(Bacteroides,3.16%)等11个细菌属共存的复杂微生态环境。窖泥细菌菌群多样性与窖龄呈显著正相关(P<0.01),且池底窖泥的细菌菌群多样性高于池壁泥。30年和50年窖龄的窖泥细菌群落相似性较高,且细菌菌群之间大多呈正相关关系。同现网络中共出现9个枢纽,各枢纽均与Lactobacillus呈负相关关系。KEGG功能注释图说明影响白酒产量和质量的主要功能基因在窖泥主体特征代谢分类上。该研究为解析甘肃金徽酒窖泥中的细菌群落结构及其时空分布规律奠定了基础。     

添加不同生物炭对人工窖泥培养微生物群落影响

基于高通量测序技术，分析添加不同生物炭对人工窖泥微生物群落结构、菌群网络及内部菌属与理化因子相关性的影响。结果表明，添加马弗炉慢速热解丢糟生物炭人工窖泥，微生物群落多样性、丰度及优势菌属(Clostridium＿sensu＿stricto＿12等)相对丰度更高；其不影响微生物网络稳定；窖泥微生物种群以Caproiciproducens等功能微生物为中心，并与Clostridium等功能菌菌属有较强相关性，从而有利于人工窖泥中Clostridium＿sensu＿stricto＿12等的富集，同时抑制Lactobacillus菌属生长，进而促进人工窖泥向优质窖泥转化。该文对不同生物炭添加至人工窖泥培养后微生物群落进行了分析，为揭示添加生物炭以加快人工窖泥向优质老窖泥转化提供了一定的微生物学理论基础。     

新老窖泥细菌群落结构差异及其对酿造白酒质量的影响

该实验选取六尺巷酒厂产酒质量低的新窖池窖泥及附近酒厂产酒质量良好的成熟老窖池窖泥,提取总脱氧核糖核酸（DNA）,对细菌16S rRNA的V3-V4区基因进行扩增、高通量测序后分析群落结构的差异。结果表明,螺旋菌门（Spirochaetae）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）是不同浓香型白酒生产厂窖泥样品（标记为YRF、XJF及CXF）中的共有优势微生物;梭菌纲（Clostridia）是成熟窖泥中的绝对优势微生物;在窖泥细菌的系统发育多样性上,新窖泥样品（标记为LCX）中梭菌纲与芽孢杆菌纲（Bacilli）的相对丰度显著低于成熟窖泥,是新窖池产酒质量比成熟老窖池差的主要原因。对窖泥细菌群落结构的分析有助于揭示浓香型白酒质量的成因。     

陶融型白酒正常和退化窖泥细菌群落多样性解析及其理化影响因素

利用高通量测序技术解析陶融型白酒正常窖池和退化窖池窖泥细菌群落多样性及其在窖池中的空间异质性,并通过冗余分析（RDA）影响微生物群落的主要理化因素。结果表明,退化窖池窖泥的含水量（36.78%）、pH值（5.50）及铵态氮含量（23.48 mg/100 g）均低于正常窖池窖泥,而总酸含量（13.00 mg/g）和有效磷含量（27.32 mg/100 g）与之相反。窖泥中细菌群落存在明显的空间异质性。与正常窖池窖泥相比,退化窖池窖泥中主要优势细菌门厚壁菌门（Firmicutes）（64.32%）、拟杆菌门（Bacteroidetes）（12.58%）以及主要优势细菌属己酸菌属（Caproiciproducens）（3.03%）、嗜蛋白菌属（Proteiniphilum）（6.60%）、棒状杆菌属（Caldicoprobacter）（1.06%）的平均相对丰度较低。有效磷、总酸和铵态氮含量可能是影响不同质量窖泥细菌菌群空间分布的主要理化因子。     

基于高通量测序的窖泥原核微生物群落多样性在退化窖池中的空间异质性

采用高通量测序技术结合网络分析及多元统计分析方法,研究退化窖池窖壁上层（PW-T）、中层（PW-M）、下层（PW-U）及窖底（PB）窖泥中原核微生物群落、菌群网络及影响微生物群落的理化因素。结果表明,窖泥微生物群落α及β多样性在退化窖池中均存在明显的空间异质性,且窖池退化是一个自上而下的退化过程。随窖池深度增加,窖泥微生物群落α多样性指数整体呈显著上升趋势,如Shannon指数由大到小依次为PW-U（3.38）＞PB（2.51）＞PW-M（1.09）＞PW-T（0.33）（P＜0.05）;窖泥优势菌门由单一的厚壁菌门（Firmicutes）（PW-T和PW-M,约99%）增加至Firmicutes、拟杆菌门（Bacteroidetes）、广古菌门（Euryarchaeota）等6 个门（PW-U）及PB的4 个门。退化窖泥呈现低含水量（平均值32.7%）、低pH值（平均值4.42）及低有效磷（平均值259.27 mg/kg）“三低”的理化特征,其对窖泥微生物群落结构影响较大（冗余分析）。窖泥菌群网络中互呈正相关的微生物主要隶属于不同的纲（占总相关性的78.74%）。同现网络中9 个枢纽总含量非常低（0%～2.84%）,与窖泥pH值或含水量呈显著或极显著正相关（P＜0.05或P＜0.01）;除互营单胞菌属（Syntrophomonas）外,其他枢纽均与乳酸杆菌属（Lactobacillus）呈极显著负相关（P＜0.01）。窖泥pH值与多种理化因子呈显著正、负相关（P＜0.05）,且与群落Simpson指数呈显著正相关,表明pH值可作为一个综合指标用于窖泥质量的初步判断。本实验较系统地研究了窖泥原核微生物群落多样性在退化窖池中空间分布、微生物之间以及微生物和理化因子之间的相关性,为进一步揭示窖泥的退化机制、防治窖泥退化及人工优质窖泥的制作提供一定的理论支撑。     

基于高通量测序的宋河浓香型白酒不同窖龄窖泥细菌群落结构分析

以宋河浓香型白酒不同窖龄窖泥为研究对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术和典范对应分析（CCA）等方法探究细菌菌群结构变化特征及其环境影响因素。结果表明,16年窖龄窖泥的细菌群落结构多样性高于6年窖龄窖泥,相同窖龄、同一窖池的窖底泥高于窖壁泥。6年窖壁泥与窖底泥的细菌群落结构相似,绝对优势细菌属均为乳酸菌属（Lactobacillus）。16年窖壁泥与窖底泥的细菌群落结构差异较大,共有绝对优势细菌属为梭菌属（Clostridium）、氨基酸杆菌（Aminobacterium）、理研菌属（Petrimonas）、互营单胞菌属（Syntrophomonas）和Sedimentibacter。特有绝对优势细菌属中Lactobacillus相对丰度的降低以及Clostridium和Aminobacterium相对丰度的迅速增长均表明16年窖池已成为趋于老熟化的优质窖池。CCA分析结果推测,pH和有机物可能是影响16年窖池细菌群落结构改变的主要环境因子。     

宜宾地区不同性状窖泥的细菌群落结构解析及代谢功能预测

该研究基于16S rRNA V3-V4区基因序列,采用高通量测序技术对宜宾地区不同性状窖泥（新窖泥、老熟窖泥、老化窖泥）的细菌群落结构差异进行分析,并采用PICRUSt预测不同性状窖泥微生物的代谢功能,解析宜宾地区不同性状窖泥的代谢功能差异。结果表明,该地区三种性状窖泥的细菌群落结构存在显著差异,老熟窖泥和老化窖泥细菌群落的丰富度高于新窖泥,而多样性相反。己酸菌属（Caproiciproducens）在老熟窖泥中的相对丰度较高,可能是该地区窖泥老熟的标志,该菌对浓香型白酒的风味物质形成具有重要的作用;乳酸杆菌（Lactobacillus）则在新窖泥中的相对丰度较高,可能是该地区新窖泥的标志。窖泥的碳水化合物代谢和氨基酸代谢功能最强,且其相对丰度同样呈现出老熟窖泥＞老化窖泥＞新窖泥的变化规律,说明老熟窖泥的细菌群落结构对浓香型白酒风味物质的形成最有利。     

酱香型白酒第四轮次酒酿造过程中细菌多样性分析

该研究应用Illumina MiSeq高通量测序技术解析酱香型白酒第四轮次酒酿造过程中细菌多样性,并阐明其优势真菌微生物群落结构及其随酿造工艺动态变化。结果表明,在酒曲中主要优势菌有芽孢杆菌科（Bacillaceae）、海洋芽胞杆菌属（Oceanobacillus）;堆积发酵中主要优势菌有芽孢杆菌科（Bacillaceae）、变形菌纲（Proteobacteria）;在窖内发酵中乳杆菌属（Lactobacillus）占绝对优势;窖泥中主要优势菌有放线菌（Actinomyces）和乳杆菌属（Lactobacillus）和醋杆菌属（Acetobacter）。同一酒厂和不同酒厂新老车间酒曲、堆积、窖内发酵、窖泥之间细菌组成相似度较高,但其优势菌群丰度差异显著。发酵车间使用年限及窖龄影响着酿酒微生物多样性;使用时间长的车间和窖池其环境微生物种群结构更稳定,优势菌群更突出。     

酱香型白酒第四轮次酒酿造过程中真菌多样性分析

该研究应用Illumina MiSeq高通量测序技术解析酱香型白酒第四轮次酒酿造过程中真菌多样性,并阐明其优势真菌群落结构及其随酿造工艺动态变化。结果表明,在酒曲中主要优势菌有曲霉属（Aspergillus）、嗜热子囊菌属（Thermoascus）;堆积发酵酒醅中主要优势菌有拟青霉属（Paecilomyces）、念珠菌属（Candida）;窖内发酵酒醅中主要优势菌有嗜热子囊菌属（Thermoascus）、嗜热真菌属（Thermomyces）;窖泥中主要优势菌有假霉样真菌属（Pseudallescheria）、镰刀菌属（Fusarium）。同一酒厂和不同酒厂新老车间酒曲、堆积发酵、窖内发酵、窖泥之间真菌组成相似度较高,但其优势菌群丰度差异显著。发酵车间使用年限及窖龄影响着酿酒微生物多样性;使用时间长的车间和窖池其环境微生物种群结构更稳定,优势菌群更突出。     

浓香型酒窖泥理化特性的研究

对浓香型酒窖泥理化特性进行了研究。结果显示,不同窖龄窖壁泥的pH值、锰、铁和镁含量均低于窖底泥,而锌、有机质及全氮含量均高于窖底泥;不同窖龄窖壁泥和窖底泥的pH值、全钾、镁以及锰含量差异均不显著（P〉0.05）。新窖窖壁泥的锌、有机质、有效磷、有效氮含量均显著低于40年及以上窖龄窖壁泥（P〈0.05）,40年以后则随窖龄的增加而增加,但差异不显著（P〉0.05）。窖泥中矿物元素含量高低为铁〉镁〉钙〉铜〉锰〉锌。     

基于GC-MS和嗅闻仪联用浓香型白酒中窖泥臭味成分分析

研究浓香型白酒中窖泥臭味物质的主要成分,对提高浓香型白酒的品质具有非常重要的意义。该实验采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）和嗅闻仪相结合的分析方法,对浓香型窖泥和有窖泥臭味的基酒成分进行分析,筛选到基酒中产生窖泥臭味或异味的物质,通过香气重构和缺失验证试验定性研究。结果表明,产生窖泥臭味物质主要是三个部分：以含硫化合物引起窖泥臭味;以丁酸、已酸等有机酸引起窖泥臭味;以丁酸、辛酸等与4-甲基苯酚相互作用引起窖泥臭味。     

基于PLFA分析不同窖龄窖泥微生物群落结构

该试验采用磷脂脂肪酸（PLFA）生物标记法对两种不同窖龄窖泥（30年、100年）微生物群落特征进行了研究。结果表明,100年窖龄窖泥微生物群落多样性高于30年的。对两种不同窖龄窖泥各类型的微生物结构研究发现,100年窖龄窖泥各类型的微生物含量均高于30年窖龄窖泥的,并且在两种不同窖龄窖泥中细菌的含量与丰度较其他类型微生物高,表明细菌是窖泥优势菌群。对两种不同窖龄窖泥磷脂脂肪酸含量进行主成分分析发现,30年窖龄窖泥的主要变异菌群是细菌,100年窖龄窖泥的主要变异菌群是细菌与真菌。