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。     

宜宾产区浓香型白酒酿造生境中细菌的群落结构

该文利用高通量测序技术全面解析宜宾产区浓香型白酒酿造生境中的微生物菌群结构,并对窖泥、大曲、酒醅和黄水中的细菌种类和丰度进行对比分析。结果表明,从宜宾产区白酒酿造生境的26个样品中共注释到来自于201个属的1 493个OTUs,主要分布于拟杆菌门(Bacteroidete)、变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),其中5个属来自于古菌域的广古菌门(Euryarchaeota)。窖泥样品中微生物菌种的多样性最高,主要以古菌、瘤胃球菌和乳酸菌为主;大曲的多样性次之,主要包括未鉴定到属水平的细菌,芽胞杆菌、乳酸菌和高温放线菌等;酒醅和黄水中的微生物多样性最低,其主要微生物类群以乳酸菌和瘤胃球菌为主。宜宾产区浓香型白酒酿造过程微生物群落结构呈现出从多种微生物共同作用到功能微生物主要发挥作用的趋势。该研究为探究浓香型白酒酿造过程中功能微生物,解析白酒酿造机理,提升白酒品质奠定了基础。     

利用DGGE分析窖泥复合功能菌液的细菌群落结构

采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析窖泥复合功能菌液中各原料(窖泥、酒糟、大曲粉、黄水、己酸菌)对其细菌群落结构的影响。群落结构相似性分析结果显示,从窖泥复合功能菌液原配方中去除酒糟、己酸菌和黄水后进行培养,菌液细菌群落结构与窖泥复合功能菌液的相似性指数(Sc)仅为0.34;多样性指数分析结果显示,去除酒糟或己酸菌,细菌多样性指数(H)显著下降(p＜0.05),去除己酸菌的窖泥复合功能菌液多样性指数(H)下降最为明显。结果表明,窖泥复合功能菌液中各组分对菌液的细菌群落结构存在一定影响,其中以己酸菌的影响最大。该研究为改良优化窖泥复合功能菌液的配方提供理论依据。     

退化和正常窖泥微生物多样性的比较分析

浓香型白酒窖泥微生物多样性反映了窖泥质量,并在很大程度上决定了浓香型白酒品质。本研究采用Miseq高通量测序技术对退化窖泥(n=5)和正常窖泥样品(n=5)细菌多样性进行了比较分析,结果发现退化窖泥微生物群落的超1和香农指数均显著高于正常窖泥(p<0.05)。退化窖泥中Clostridium(梭菌)、Syntrophaceticus、Syntrophomonas(互营单胞菌属)、Petrimonas、Sedimentibacter(沉淀杆菌属)、Aminobacterium(胺小杆菌属)、Lysinibacillus(梭形杆菌属)和Pelotomaculum的相对含量显著高于正常窖泥(p<0.05),而Lactobacillus(乳酸杆菌)、Bacillus(芽孢杆菌)、Ralstonia(雷尔氏菌属)和Nocardia(诺卡氏菌属)呈现出相反的趋势(p<0.05)。基于UniFrac距离的主坐标分析和聚类分析均表明,2类窖泥细菌群落结构存在较大差异。通过冗余分析发现9个OTU代表了2类窖泥微生物群落结构差异显著相关的关键细菌类群,其中4个隶属于Lactobacillus(乳酸杆菌)的OTU在正常窖泥中含量比较高,5个分别隶属于Clostridium(梭菌)、Syntrophomonas(互营单胞菌属)、Pelotomaculum和Synergistaceae(互养菌科)的OTU在退化窖泥中含量比较高。本研究对揭示细菌多样性和窖泥质量间的关联性可能具有一定积极意义。     

浓香型白酒窖池中细菌群落结构的研究

为探究浓香型白酒窖池中细菌群落结构和多样性变化，采用HiSeq高通量测序技术，对6个窖池样品中的细菌16S rRNA基因V3～V4区进行测序分析，比较了窖泥和酒醅中的细菌物种组成和丰度，解析了窖泥和酒醅中共有的细菌物种和关键差异物种，探究了浓香型白酒窖池中潜在的关键细菌菌种。研究结果表明，3个窖泥样品共注释到1 009个OTUs,主要分布于厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidete),其中厚壁菌门菌株的丰度超过了60%;3个酒醅样品共注释518个OTUs,主要分布于厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)。窖泥样品中的细菌物种总数和多样性均高于酒醅样品，窖泥样品中关键的细菌菌种主要来自梭菌属(Clostridium IV)、岩石单胞菌属(Petrimonas)、沉积物棒菌属(Sedimentibacter)、嗜蛋白菌属(Proteiniphilum)和喜热菌属(Caloramator);酒醅样品中关键的细菌菌种主要来自乳杆菌属(Lactobacillus)、丙酸杆菌属(Propioni...     

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。     

Illumina高通量测序技术分析中周羌稞养生酒窖泥细菌多样性

以不同窖龄（5年、10年、20年和30年）的中周羌稞养生酒窖泥为研究对象,利用Illumina高通量测序技术对窖泥细菌16S rRNA V4～V5区进行测序,分析其细菌多样性。结果表明,窖泥中细菌多样性（Shannon指数）和丰富度（Chao指数）随着窖龄的增加而显著提高（P＜0.05）。不同窖龄窖泥的细菌群落组成存在差异,盐扁菌科（Haloplasmataceae）、乳酸杆菌科（Lactobacillaceae）,瘤胃球菌属（Ruminococcaceae）和梭菌属（Clostridium）为不同窖龄窖泥的共有细菌;类芽孢杆菌属（Paemibacillus）、芽孢杆菌属（Bacillus）、消化球菌科（Peptococcaceae）、喜盐芽孢杆菌属（Haloballus）和链球菌属（Streptococcus）只出现在30年窖龄窖泥中;PCA结果分析表明,相同窖龄窖泥中的细菌具有更高的相似性,说明窖龄是影响窖泥细菌群落组成的重要因素之一。     

浓香型白酒窖池细菌与古菌随窖龄变化的特征

窖龄是影响浓香型白酒品质和风格的关键因素,在优化FISH (Fluorescence in situ hybridization)技术预处理条件的基础上,结合荧光显微镜的可视化信息,探究了不同窖龄浓香型白酒窖池中窖泥的细菌、古菌数量随窖龄变化的特征.结果表明,不同窖龄窖泥中细菌与古菌的数量存在显著差异(p＜0.05),随着窖龄的增长有不同程度的增加.试验窖池窖泥中细菌和古菌数量最低,分别为0.82× 109 cells/g和0.78×109 cells/g,300年窖池窖泥中细菌数量最高,为11.19×109 cells/g,100年窖池窖泥中古菌数量最高,为12.61×109 cells/g.FISH技术能较真实地反映出窖池中细菌与古菌的生长信息,为浓香型白酒窖池微生物群落结构的研究提供了一种快速、有效的检测手段.同时,窖池中微生物群落结构组成的研究,对新窖老熟工艺及名优白酒的生产均有着积极的指导意义.     

窖泥中产细菌素乳酸菌的筛选及其培养基优化

目的:从泸州老窖100年窖池窖泥筛选产细菌素乳酸菌。方法:通过稀释涂布法分离纯化,产乳酸定性试验分离乳酸菌,通过牛津杯法排除发酵液中有机酸、过氧化氢物的抑菌作用以及蛋白酶敏感性实验筛选出产细菌素的乳酸菌,并对抑菌效果较好的15#菌株进行培养基优化。结果:从窖泥中分离出22株不同菌株,得到8株具有产乳酸性能的菌株,其中产细菌素的菌株为15#和16#,优化后其最佳培养基配方:葡萄糖(碳源)20 g/L、蛋白胨(氮源)25 g/L、无机盐、pH5.0、装液量50 m L。结论:窖泥中筛选出产细菌素的乳酸菌,并确定其最佳产细菌素培养基配方,为进一步研究提供依据。     

不同窖泥功能菌液细菌群落的研究

采用多聚酶链式反应结合变性梯度凝胶电泳指纹分析技术(PCR-DGGE)对己酸菌和液体窖泥混合菌液、窖泥复合功能菌液、窖泥特殊生香功能菌液中细菌群落结构进行分析,并对不同质量窖泥接种培养的窖泥功能菌液中细菌群落结构进行对比分析,从微生物物种多样性的角度说明了不同窖泥功能菌液细菌的复杂性以及不同窖泥功能菌液具有不同生理、生化功能的原因,表明窖泥的质量与窖泥功能菌液、窖泥特殊生香功能菌液的质量可能存在相关性,为窖泥功能菌培养的进一步改进提供了理论依据。     

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。     

浓香型白酒窖池窖泥中原核微生物菌群的研究

提取浓香型窖池窖壁泥和窖底泥样品总DNA,构建窖泥细菌16S rRNA文库,经过16S r RNA扩增片段的限制性酶切分析(ARDRA)、DNA序列测定和系统发育关系分析,对比研究了窖壁泥和窖底泥细菌群落组成。数据分析结果表明,窖池窖壁泥和窖底泥中细菌种类及数量的差异性较大。窖壁泥中优势菌属为Clostridiumsp、Caloramatorsp和Desulfotoma-culum carboxydivorans,所占比例分别为17%、8%和6%。窖底泥优势菌属为Clostridium acidurici、Ruminococcus bromii、Proteiniphilumsp和Parabacteroides merdae,所占比例分别为18%、8%、7%和6%。初步揭示了窖池窖壁泥和窖底泥中细菌系统发育多样性及相互之间存在的差异。     

凤香型白酒窖泥细菌群落结构分析

窖池中的窖泥作为微生物的主要载体在白酒酿造过程中发挥着至关重要的作用。以凤香型白酒窖泥为研究对象，采用高通量测序技术结合荧光定量PCR法解析窖壁泥和窖底泥中细菌生物量、细菌群落结构及多样性。结果表明：窖泥中细菌的生物量在108～1010copies/g窖泥之间，窖底泥中细菌的生物量高于窖壁泥。窖壁泥和窖底泥中细菌群落的丰富度差异不大，结构组成存在差异。窖壁泥、窖底泥中检测的细菌种群可分别归属于34个、37个细菌门，各有4个、6个优势细菌门，其中厚壁菌门Firmicutes为绝对优势细菌门，相对丰度分别是64%、65%；可分别归属于719个、627个细菌属，各有10个、12个优势细菌属，其中乳杆菌属Lactobacillus为窖壁泥中绝对优势细菌属，相对丰度达45%,Caproiciproducens为窖底泥中第一优势细菌属，相对丰度达22%。     

窖泥细菌群落结构演替及其与环境因子的相关性

利用PCR-DGGE系统研究了剑南春不同窖龄(2～50年)窖泥的微生物群落结构、种群演替趋势及其与环境因子的相关性。结果表明,2年窖龄窖泥的细菌丰度和多样性指数与5年样品相似,而10年窖龄窖泥的细菌丰度和多样性指数则明显增加,之后的10年基本持平,但50年时又显著下降。相同窖龄的窖泥样品中,中层的物种丰度和多样性指数均高于上层和下层,特别是在2～5年样品中这一趋势更加明显。DGGE和序列分析显示,窖泥中优势种群均分布在厚壁菌门(Phylum Firmicutes)的杆菌纲(Class Bacill)和梭菌纲(Class Clostrida),其中耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans)、芽孢菌(Bacillus fordii)、未培养的瘤胃菌(uncultured Ruminococcaceae bacterium)和梭菌(uncultured Clostridia bacterium)为窖泥样品中的主要优势种群。典型对应分析显示,窖泥微生物群落结构与环境因子具有显著的相关性,其中有效磷、氨氮、pH对微生物群落结构的影响较大,其次是腐殖质,而水分含量的影响较小。     

宜宾产区浓香型白酒窖房空气、窖泥和糟醅可培养细菌的相关性

采用经典微生物学方法及16S rRNA序列分析,对宜宾多粮浓香型白酒酿造车间空气、窖泥及发酵糟醅中细菌群落及部分酿造性能进行比较分析。结果表明：Bacillus cereus、B. methylotrophicus及B. tequilensis细菌在酿造车间内分布最广;3个取样点中,糟醅和窖泥中细菌群落的相似性指数最高,达85%;耐乙醇或分解淀粉的细菌主要分布于糟醅;耐乙酸细菌主要分布于窖泥;空气中分离到的细菌既不耐乙醇,也不耐乙酸。表明长期开展多粮浓香型白酒生产的酿造车间内已形成具备一定多样性、与酿造环境相适应、相对稳定的细菌群落;窖房空气、糟醅、窖泥中细菌群落相互间均存在相关性,且糟醅与窖泥细菌群落密切相关。     

酱香型郎酒高温大曲、酒醅和窖泥中细菌群落结构分析

该研究利用高通量测序技术对酱香型郎酒大曲、酒醅和窖泥的细菌菌群进行多样性解析和比较分析。结果表明,郎酒窖泥中细菌菌群的丰富度和多样性最高,大曲中细菌菌群的多样性远高于酒醅。窖泥中主要优势细菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）（26.1%）、埃希氏菌-志贺氏菌属（Escherichia-Shigella）（12%）、梭菌属（Clostridium）（7.9%）等,嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acetotolerans）作为主体菌,同时存在多种未培养菌种;大曲中的主要优势菌群包括泛菌属（Pantoea）（21.9%）、高温放线菌属（Thermoactinomyces）（21.4%）、克罗彭施泰特氏菌属（Kroppenstedtia）（19.4%）和乳球菌属（Lactococcus）（9.4%）等;酒醅中主要优势细菌属为片球菌属（Pediococcus）（42.7%）、魏斯氏菌属（Weissella）（32.1%）、芽孢杆菌属（Bacillus）（14.2%）和乳杆菌属（Lactobacillus）（8.3%）,乳酸菌占据优势地位。     

基于荧光定量PCR技术分析不同窖龄窖泥的细菌含量

窖泥中的微生物主要是细菌,窖池中细菌的含量对产酒质量有着很大影响。本研究采用荧光定量PCR技术对不同窖龄窖泥进行分析,发现不同窖龄窖泥细菌含量差别很大,10年窖龄的窖泥中细菌含量是10~(8)Copies/g的级别,20年窖龄窖泥细菌含量在10~9Copies/g级别,而50年窖龄的细菌含量达到了10~(11)Copies/g级别,窖泥中细菌含量随着窖龄增加而增加。而同一窖龄不同窖池的窖泥细菌含量则非常接近。     

窖泥中挥发性物质和微生物群落的空间分布规律及其关系

为了研究窖泥中的微生物和挥发性物质的空间分布规律,本文采用固相微萃取法偶联气相色谱-质谱联用法对窖泥中的主要挥发性物质成分进行定性定量分析,并利用Illumina MiSeq测序分析窖泥中的微生物群落组成。结果表明,窖泥中的挥发性物质成分主要以酯类和酸类物质为主,占比达到73.01%~98.36%,随着窖池深度的增加而不断增加。窖泥样品中的原核微生物共检出10门,15纲,21目,42科,64属,门水平上优势菌群占细菌总数的98.86%~99.93%,厚壁菌门为绝对优势菌群。Shannon指数从2.130增加到4.970,Simpson指数从0.557增加到0.932,ACE指数和Chao1指数在池底部最高,分别为114.523和114.50。α-多样性表明,池壁下部和池底部窖泥中的微生物菌群丰度和多样性高于池壁上部和中部,这与挥发性物质的种类和含量分布规律相吻合。梭菌属和甲烷菌属等优势菌属是进行微生物代谢和种间物质交换、产生重要香气物质及其前体的主要微生物,并随着空间深度的增加,不断反应和富集,形成与窖泥的空间位置密切相关的规律。空间差异性是导致窖泥不同空间位置原核微生物菌群和挥发性物质成分存在差异性的重要原因。     

不同品质浓香型窖泥理化因子与细菌总量的相关性

为揭示各项理化指标对窖泥细菌的影响,研究了浓香型退化窖泥、正常新窖泥及优质老窖泥的理化因子差异及与细菌总量的相关性,结果表明:(1)退化、正常新窖及优质窖泥样品中水分、铵态氮、钙和铁含量均表现出显著性差异(P 0. 05)。其中退化窖泥中的钙和铁含量分别是正常及优质窖泥中的1. 90～6. 65和6. 56～24. 95倍,而其他理化指标均低于正常及优质窖泥中相应理化指标。退化与正常窖泥相比,pH值、腐殖质、有效磷、有效钾、镁和细菌总量均无明显差异(P 0. 05)。正常与优质窖泥相比,除镁含量指标外,其他指标均存在明显差异(P 0. 05)。主成分分析(principal component analysis,PCA)结果表明,窖泥理化因子与窖泥品质呈现明显的相关性。(2)相关性分析结果显示:窖泥细菌总量与水分、pH值、铵态氮、有效磷、腐殖质和有效钾呈正相关,与镁、钙和铁含量呈明显负相关;镁、钙和铁除了相互之间呈强烈或微弱正相关,与其他理化指标都呈强烈或微弱负相关。     

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 r RNA 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。