浓香型白酒酿造用窖泥微生物群落研究

浓香型白酒窖泥中栖息着大量可培养及不可培养的微生物，而这些微生物群落组成及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。全面剖析窖泥中功能微生物菌群组成及多样性、窖泥质量与微生物群落之间的关联性为深入认识浓香型白酒生产机制，从根本上提升浓香型白酒品质提供理论依据。

近年来，众多研究人员，如江南大学生物工程学院徐岩教授研究团队，以浓香型白酒酿造用窖泥为研究对象，围绕目前白酒微生物学研究的核心问题——窖泥微生物群落组成及多样性解析、微生物之间相关性和功能微生物确定开展了大量研究。任聪等（2018）研究了基于新老窖泥的微生物菌群结构判定浓香型白酒生产中的主体己酸菌，对新、老窖泥的微生物菌群结构和进化关系，及其与酒醅发酵过程中己酸、丁酸产生的相关性进行了分析，发现窖泥中主体己酸菌为梭菌纲下的己酸菌属微生物，该属下的3种己酸菌在窖泥中均有发现，且以乳酸利用型己酸菌为主体，而通常被认为是窖泥中主体己酸菌的梭菌纲梭菌属微生物克氏梭菌在新老窖泥中的丰度均较低。胡晓龙(2015)开展了浓香型白酒窖泥中梭菌群落多样性与窖泥质量关联性研究，针对16S r RNA基因V4可变区，采用Illumina Miseq高通量测序技术对不同质量窖泥样品中原核微生物群落多样性进行解析。在不同分类水平中共检测到33个门、145个目及225个属的原核微生物。刘博等（2017）基于高通量测序技术解析浓香型白酒中窖泥臭味物质4-甲基苯酚的来源，结论：4-甲基苯酚主要来源于窖泥，窖泥微生物可代谢产生4-甲基苯酚。窖泥菌群结构复杂，窖池不同深度的菌群结构并不一致，其中Clostridia及Clostridium与4-甲基苯酚的变化规律相似，含量随深度增加而升高。从窖泥中筛选得到3株产4-甲基苯酚的菌株，3株菌都属于Clostridium，Clostridium在窖泥中的质量分数达到4.89%，其中筛选得到的3株菌在窖泥中的总质量分数接近1%，综上得出Clostridium是4-甲基苯酚的主要微生物来源。胡晓龙(2014)等基于数据库中165个rRNA基因序列设计了梭菌纲微生物特异性引物SJ-F与SJ-R，并成功进行了理论与实验上的验证。该引物相比细菌通用引物P2/P3可以多检测到5个属的微生物，包括罗斯氏属、泰式菌属、Sporanaerobacter属、Alkalibacter属和嗜热盐丝菌属。彭兵等（2016）研究了窖泥高产己酸菌分离鉴定及培养条件优化。该研究从优质窖泥中分离获得了高产己酸菌株，命名为JZZ，该菌是革兰氏阳性杆菌，经形态学和16S rDNA序列鉴定，属于克氏梭菌(Closttridium kluyveri)。通过培养条件考察，该己酸菌最适培养条件为接种量5%，装样量90%，培养温度37℃，pH值为6.5，在最适培养条件下，菌株JZZ的己酸产量均可达到4.36 mg/mL。李芳莉（2017）以河南省宋河酒业股份有限公司不同窖龄的窖底泥为研究对象，通过传统的微生物分离培养技术获得不同窖龄窖泥可培养的好氧和厌氧细菌；基于16S rRNA高通量测序技术研究在窖泥老熟过程中整体原核微生物的群落结构变化规律；采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析不同窖龄窖池原酒及不同菌株发酵液的风味物质构成，进而在窖泥微生物与原酒风味物质之间建立联系。熊亚（2014）利用PCR-DGGE技术、16S rDNA克隆文库构建技术及高通量测序技术，分析了不同窖龄窖泥中细菌及古菌群落结构及多样性，并利用PCR-DGGE对产甲烷菌、乳酸菌、己酸菌、甲烷氧化菌等功能菌的多样性进行了分析。魏娜（2015）以浓香型白酒窖泥为研究对象，综合利用宏基因组学、16S rDNA高通量测序技术，更加准确的揭示窖泥微生物多样性，探究了不同窖池的微生物群落结构及菌群活性差异。此外，利用荧光定量PCR(qPCR)技术对窖泥微生物中古菌、总细菌、主要优势菌群瘤胃菌、毛螺旋菌、乳杆菌进行荧光定量PCR(qPCR)研究，并结合窖泥理化性质探究微生物菌群变化与环境因子的关系。

窖泥微生物群落不仅影响白酒生产的效率高低，也决定了白酒产品的质量及风味，研究浓香型白酒酿造用窖泥的微生物群落结构及多样性具有重要意义，同时也是浓香型白酒传统生产技术升级及实现浓香型白酒可持续发展的必要环节。