劉延波,王琳琳,金尚萍,韓素娜,王 賢,孫西玉,張立新,潘春梅
(1.河南大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,河南 開封 475004;2.河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 食品與生物工程學(xué)院(酒業(yè)學(xué)院),河南 鄭州 450046;3.河南仰韶酒業(yè)有限公司博士后創(chuàng)新實(shí)踐基地,河南 三門峽 472400;4.河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院河南省白酒風(fēng)格工程技術(shù)研究中心,河南 鄭州 450046;5.河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 鄭州市白酒釀造微生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南 鄭州 450046;6.賒店老酒股份有限公司,河南 南陽(yáng) 473300;7.河南張弓老酒酒業(yè)有限公司,河南 商丘 476733)
大曲是以小麥(或配有大麥、豌豆)為主要原料,自然接種網(wǎng)羅環(huán)境微生物,在人工控制的溫度和濕度下培育而成[1]。大曲作為富含多酶多菌的微生物發(fā)酵制劑,在白酒的釀造過程中起著糖化、生香、發(fā)酵、提供菌源的作用,故釀酒行業(yè)素有“曲為酒之骨”之說[2-3]。
大曲中含有大量的微生物,主要包括細(xì)菌、霉菌和酵母菌,是白酒發(fā)酵生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵基礎(chǔ)微生物[4]。霉菌的主要功能是分泌糖化酶、液化酶及蛋白酶,能夠分解釀酒原料中的淀粉、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì),經(jīng)過一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)產(chǎn)生種類眾多的芳香類物質(zhì)[5],為后續(xù)酒體風(fēng)味的形成奠定基礎(chǔ)[6];酵母菌主要包括產(chǎn)酒酵母和產(chǎn)酯酵母,產(chǎn)酒酵母多屬于釀酒酵母屬,主要影響產(chǎn)酒率,為白酒發(fā)酵提供動(dòng)力[7],產(chǎn)酯酵母具有產(chǎn)酯能力,能夠增加酒體的酯含量,賦予酒舒適的香氣[8-9]。細(xì)菌種類繁多,補(bǔ)充并豐富了霉菌的酶系,是產(chǎn)生有機(jī)酸、酯類、酮類等風(fēng)味物質(zhì)和酚、黃酮等功能活性物質(zhì)的主要貢獻(xiàn)者[5]。不同的微生物各司其職,對(duì)白酒的釀造也起著不同的作用。
近年來,關(guān)于微生物群落多樣性的研究很多,大多采用傳統(tǒng)可培養(yǎng)方法、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-變性梯度凝膠電泳(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE)、脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)克隆文庫(kù),其中利用傳統(tǒng)方法分離到的微生物在種類和數(shù)量上有限[10];PCR-DGGE、DNA克隆文庫(kù)等方法存在測(cè)序量有限、工作量大、靈敏度不高,且僅對(duì)群落中主要成分比較敏感等缺陷[11],而高通量測(cè)序技術(shù)具有測(cè)序時(shí)間短、測(cè)序通量高的優(yōu)勢(shì),為準(zhǔn)確揭示微生物菌群的多樣性提供了強(qiáng)有力的手段,能夠充分展示微生物菌群的多樣性[12],因此,已被廣泛用于分析釀酒微生物的群落組成[13-14]。
培養(yǎng)成熟的新鮮大曲需經(jīng)一段時(shí)間的儲(chǔ)存才能投入使用[15],儲(chǔ)存期間發(fā)生多種生化反應(yīng),使得微生物區(qū)系結(jié)構(gòu)、酶系結(jié)構(gòu)、物系結(jié)構(gòu)都會(huì)發(fā)生重大變化,是重要的后熟過程[16]。適當(dāng)?shù)膬?chǔ)存對(duì)于大曲的質(zhì)量提升有著極其重要的作用[17];但儲(chǔ)存期過長(zhǎng),容易導(dǎo)致曲蟲危害,增加損耗和庫(kù)存成本[18-19]。在實(shí)際生產(chǎn)中,大曲儲(chǔ)存時(shí)間都是憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作的,具有一定風(fēng)險(xiǎn)。目前,對(duì)于大曲不同儲(chǔ)藏期的微生物多樣性研究較少,因此,本研究利用Illumina Miseq高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)不同儲(chǔ)藏期賒店老酒大曲的微生物群落多樣性進(jìn)行分析,解析儲(chǔ)藏過程中不同微生物的群落組成及差異,完善濃香型白酒大曲微生物數(shù)據(jù)庫(kù),為改善大曲儲(chǔ)藏時(shí)間以提高后續(xù)白酒釀造工藝提供理論依據(jù)。
大曲:河南賒店老酒股份有限公司;Fast DNA SPIN Kit for Soil:美國(guó)MP Biomedicals公司;產(chǎn)物回收試劑盒:天根生化科技有限公司;Trans DNA 15Kmarker、DNA聚合酶AP221-02:北京全式金生物技術(shù)公司;聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)緩沖液、脫氧核糖核苷三磷酸(deoxy-ribonucleoside triphosphates,dNTPs)混合液、真菌擴(kuò)增引物SSU0817F和1196R、細(xì)菌擴(kuò)增引物338F和806R:美吉生物醫(yī)藥科技(上海)有限公司。
Julabo TW12恒溫水浴鍋:優(yōu)萊博技術(shù)(北京)有限公司;Nano Drop 2000紫外可見分光光度計(jì)、ST16R高速冷凍離心機(jī)、PICO17小型臺(tái)式離心機(jī):賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司;GeneAmp 9700型PCR儀:美國(guó)ABI公司;Quanti Fluor-ST DNA定量?jī)x:美國(guó)Promega公司;Illumina Miseq高通量測(cè)序儀:美國(guó)Illumina公司。
1.3.1 樣品采集
3月齡(A)、6月齡(B)、9月齡(C)三個(gè)儲(chǔ)藏時(shí)期的大曲分別按堆垛層的上中下取3個(gè)平行樣本進(jìn)行五點(diǎn)取樣,粉碎混勻后,做好標(biāo)記,用無菌袋密封-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 大曲微生物總DNA提取及PCR擴(kuò)增
根據(jù)Fast DNA SPIN Kit for Soil說明書進(jìn)行總DNA抽提,DNA濃度和純度利用NanoDrop2000進(jìn)行檢測(cè),利用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)DNA質(zhì)量。
以提取的總DNA為模板,采用SSU0817F(5'-TTAGCATGGAATAATRRAATAGGA-3')、1196R(5'-TCTGGACCTGGTGAGTTTCC-3')為引物對(duì)真菌的18S rDNA基因序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增,采用338F(5'-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3')和806R(5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3')為引物對(duì)細(xì)菌的V3~V4可變區(qū)基因序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增。PCR擴(kuò)增體系均為:5×FastPfu緩沖液4 μL,2.5 mmol/L dNTPs2μL,正向引物(5μmol/L)0.8μL,反向引物(5μmol/L)0.8 μL,F(xiàn)astPfu聚合酶0.4 μL,DNA模板10 ng,補(bǔ)加雙蒸水(ddH2O)至20 μL。PCR擴(kuò)增程序:95 ℃預(yù)變性3 min;95 ℃變性30 s,55 ℃退火30 s,72 ℃延伸45 s,共30個(gè)循環(huán);最后72 ℃延伸10 min。PCR擴(kuò)增結(jié)束后,采用2%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物,檢測(cè)合格后,使用2%瓊脂糖凝膠回收PCR擴(kuò)增產(chǎn)物,利用AxyPrep DNA Gel Extraction Kit進(jìn)行純化,Tris-HCl洗脫,再用2%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。利用QuantiFluorTM-ST進(jìn)行檢測(cè)定量。
1.3.3 高通量測(cè)序與數(shù)據(jù)分析
文庫(kù)的建立和高通量測(cè)序由上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司完成。
原始測(cè)序序列使用Trimmomatic軟件質(zhì)控,使用Flash軟件進(jìn)行拼接;使用的Uparse軟件,根據(jù)序列相似度>97%進(jìn)行操作分類單元(operational taxonomic unit,OTU)[20]聚類;使用Uchime軟件剔除嵌合體。利用核糖體數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目(ribosomal database project,RDP)classifier對(duì)每條序列進(jìn)行物種分類注釋,比對(duì)Silva數(shù)據(jù)庫(kù)(SSU123),設(shè)置比對(duì)閾值為70%?;贠TU聚類分析,通過Mothur(v1.30.2)軟件計(jì)算每個(gè)樣品的α多樣性指數(shù),包括Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)、Chao 1指數(shù)等反映酒曲樣品中的微生物菌群的豐富度和多樣性[20]。
Illumina Miseq高通量測(cè)序結(jié)果通過質(zhì)控和過濾后得到優(yōu)質(zhì)序列,根據(jù)序列相似度>97%聚類得到OTU數(shù),并對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行α多樣性分析,結(jié)果見表1。
表1 濃香型白酒大曲高通量測(cè)序及α多樣性分析結(jié)果Table 1 Results of high-throughput sequencing and α diversity analysis of strong-flavor Baijiu Daqu
由表1可知,從3個(gè)大曲樣品共獲得細(xì)菌優(yōu)質(zhì)序列172385條,平均堿基長(zhǎng)度為443 bp;共獲得真菌優(yōu)質(zhì)序列110 385條,平均堿基長(zhǎng)度為401 bp。將所有序列按照97%的相似性進(jìn)行OTU聚類分析,在聚類過程中去除嵌合體,共得到了605個(gè)細(xì)菌OTU和26個(gè)真菌OTU。儲(chǔ)藏期不同,OTU數(shù)目也有所不同。α多樣性分析是用來表征某個(gè)特殊區(qū)域或者生態(tài)環(huán)境中的物種多樣性,常包括香農(nóng)(Shannon)指數(shù)、辛普森(Simpson)指數(shù)和超1(Chao 1)指數(shù)等[20]。其中Shannon值越大,說明群落多樣性越高,Chao 1指數(shù)常用來估計(jì)物種總數(shù),其值越大,物種豐富度越高,而Simpson指數(shù)值越大,其物種多樣性越低[21]。由表1亦可知,6月齡大曲樣品的Shannon指數(shù)、Chao 1指數(shù)均達(dá)到最大值,而Simpson指數(shù)處于最小值,說明6月齡大曲樣品的群落多樣性和物種豐富度最高。為考察本次試驗(yàn)取樣及測(cè)序深度合理,繪制濃香型白酒大曲樣品細(xì)菌及真菌微生物的Shannon指數(shù)曲線,結(jié)果見圖1。
圖1 濃香型白酒大曲樣品的Shannon指數(shù)曲線Fig.1 Shannon index curve of strong-flavor Baijiu Daqu samples
由圖1可知,各個(gè)樣品隨著測(cè)序數(shù)量的增加,其Shannon指數(shù)稀釋曲線趨于平坦,且表1中的Coverage指數(shù)均>0.99,由此可知本次試驗(yàn)取樣及測(cè)序深度合理,結(jié)果能夠代表所有樣本微生物的真實(shí)菌群情況。
Venn圖可以用來統(tǒng)計(jì)多個(gè)樣本中所共有和獨(dú)有的物種數(shù)目,可以比較直觀的表現(xiàn)樣本在OTU水平上的組成相似性及重疊性,不同儲(chǔ)藏期濃香型白酒大曲樣品OTU的Venn圖見圖2。
圖2 不同儲(chǔ)藏期濃香型白酒大曲樣品OTU的Venn圖Fig.2 Venn diagram of OTU of strong-flavor Baijiu Daqu samples in different storage periods
由圖2可知,從3個(gè)大曲樣品中共獲得605個(gè)細(xì)菌,其中共有的OTU數(shù)目為58個(gè),占OTU總數(shù)的9.5%,3月齡與6月齡獨(dú)有的OTU數(shù)目均接近其總OTU半數(shù),而9月齡獨(dú)有的OTU數(shù)目較少;共獲得26個(gè)真菌OTU,其中共有的OTU數(shù)目為14個(gè),占OTU總數(shù)的54%,即所代表的真菌物種長(zhǎng)期存在于不同儲(chǔ)藏期的大曲中。通過Venn圖可以看出,不同儲(chǔ)藏期的大曲所含有的微生物種類存在差異性。
2.3.1 基于門水平不同儲(chǔ)藏期濃香型白酒大曲微生物菌群結(jié)構(gòu)分析
基于門水平不同儲(chǔ)藏期濃香型白酒大曲微生物菌群結(jié)構(gòu)分析結(jié)果見圖3。
圖3 基于門水平不同儲(chǔ)藏期濃香型白酒大曲樣品細(xì)菌及真菌菌群結(jié)構(gòu)分析結(jié)果Fig.3 Analysis result of bacteria and fungi community structure in strong-flavor Baijiu Daqu samples at different storage periods based on phylum level
由圖3可知,在門水平上細(xì)菌門主要有厚壁菌門(Fimicutes)、變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、藍(lán)藻菌門(Cyanobacteria)、放線菌門(Actinobacteria),其中3月齡大曲樣品的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門(相對(duì)豐度>1%)有厚壁菌門(62.66%)、變形菌門(27.15%);6月齡大曲樣品的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門有厚壁菌門(63.53%)、變形菌門(15.26%)、擬桿菌門(14.87%);9月齡大曲樣品的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門有變形菌門(80.86%)和厚壁菌門(17.39%);變形菌門在大曲儲(chǔ)存過程中相對(duì)豐度先下降后上升,在后期達(dá)到絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。在門水平上,3月齡、6月齡、9月齡大曲樣品的優(yōu)勢(shì)真菌門(相對(duì)豐度>1%)均為子囊菌門(Ascomycota),且3個(gè)樣品中子囊菌門比例均達(dá)到99%。
2.3.2 基于屬水平不同儲(chǔ)藏期濃香型白酒大曲微生物菌群結(jié)構(gòu)分析
基于屬水平不同儲(chǔ)藏期濃香型白酒大曲微生物菌群結(jié)構(gòu)分析結(jié)果見圖4。
由圖4可知,在屬水平上3月齡大曲樣品所含優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬(相對(duì)豐度>1%)有10個(gè),分別為乳球菌屬(Lactococcus)(27.90%)、腸桿菌屬(Enterobacter)(23.14%)、乳桿菌屬(Lactobacillus)(14.81%)、魏斯氏菌屬(Weissella)(7.12%)、芽孢桿菌屬(Bacillus)(2.32%)、片球菌屬(Pediococcus)(1.97%)、葡萄球菌屬(Staphylococcus)(1.61%)、norank_c_Cyanobacteria(1.48%)、腸球菌屬(Enterococcus)(1.48%)、norank_f_Bacteroidales_S24-7_group(1.00%)。6月齡大曲樣品所含優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬有8個(gè),分別為unclassified_f_Peptostreptococcaceae(24.64%)、Escherichia-Shigella(11.80%)、土孢桿菌屬(Terrisporobacter)(6.47%)、Clostridium_sensu_stricto_1(5.68%)、乳桿菌屬(Lactobacillus)(4.61%)、norank_f_Bac teroidales_S24-7_group(3.65%)、Ruminococcaceae_UCG-005(2.88%)、Rikenellaceae_RC9_gut_group(2.63%)。9月齡大曲樣品所含優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬有4個(gè),分別為腸桿菌屬(Enterobacter)(79.80%)、乳桿菌屬(Lactobacillus)(6.32%)、魏斯氏菌屬(Weissella)(4.59%)、片球菌屬(Pediococcus)(1.59%)。土孢桿菌屬、Clostridiumsensu stricto 1、Ruminococcaceae UCG-005只在6月齡大曲中為優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬,在3月齡和9月齡大曲中為非優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬。
圖4 基于屬水平不同儲(chǔ)藏期濃香型白酒大曲樣品細(xì)菌及真菌菌群結(jié)構(gòu)分析結(jié)果Fig.4 Analysis results of bacteria and fungi community structure in strong-flavor Baijiu Daqu samples at different storage periods based on genus level
從不同儲(chǔ)藏期濃香型白酒大曲樣品的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析,3月齡和9月齡大曲樣品在屬水平上絕大多數(shù)為產(chǎn)乳酸的菌屬,如乳酸桿菌、乳酸球菌、魏斯氏菌屬和腸桿菌屬,此類菌屬在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的乳酸與乙醇被酯化形成乳酸乙酯,但乳酸乙酯含量過多會(huì)造成酒體香味不協(xié)調(diào)[15-16],6月齡大曲獨(dú)有的菌屬Terrisporobacter、Clostridium_sensu_stricto_1、Ruminococcaceae_UCG-005為己酸菌,己酸菌的代謝產(chǎn)物己酸乙酯是構(gòu)成濃香型白酒的主體香味物質(zhì)。3月齡大曲中的乳酸桿菌、乳酸球菌、魏斯氏菌屬均屬于乳酸菌[17]。在白酒釀造過程中,乳酸菌可發(fā)酵碳水化合物產(chǎn)生大量乳酸,過量乳酸會(huì)造成白酒口感酸澀,影響酒質(zhì),且在酸性環(huán)境易形成生物胺[18],人體攝入過量的生物胺會(huì)對(duì)機(jī)體造成不良反應(yīng)[19]。6月齡大曲樣品中的Clostridium_sensu_stricto_1屬于梭菌綱,梭菌綱微生物是濃香型白酒釀造中主要的己酸菌[20];Terrisporobacter、Ruminococcaceae_UCG-005也是能產(chǎn)己酸的己酸菌[15]。9月齡大曲樣品中的腸桿菌屬可發(fā)酵糖類產(chǎn)生乳酸[21],且也是大曲中可產(chǎn)生物胺的細(xì)菌[22]。
由圖4亦可知,在屬水平上3個(gè)大曲樣品中共檢測(cè)出6個(gè)優(yōu)勢(shì)真菌屬(平均相對(duì)豐度>1%),分別為復(fù)膜孢酵母屬(Saccharomycopsis)、嗜熱子囊菌屬(Thermoascus)、畢赤酵母屬(Pichia)、曲霉菌屬(Aspergillus)、耐堿酵母屬(Galactomyces)、Arachniotus。3月齡大曲樣品含有5個(gè)優(yōu)勢(shì)真菌屬,分別為復(fù)膜孢酵母屬(Saccharomycopsis)(51.18%)、畢赤酵母屬(Pichia)(22.14%)、嗜熱子囊菌屬(Thermoascus)(17.79%)、曲霉菌屬(Aspergillus)(5.33%)、耐堿酵母屬(Galactomyces)(2.54%);6月齡大曲樣品所含優(yōu)勢(shì)菌屬類型與3月齡大曲樣品相同,但占比不同,即復(fù)膜孢酵母屬(Saccharomycopsis)(34.27%)、嗜熱子囊菌屬(Thermoascus)(30.27%)、曲霉菌屬(Aspergillus)(17.80%)、畢赤酵母屬(Pichia)(15.70%)、耐堿酵母屬(Galactomyces)(1.06%);9月齡大曲樣品含有6個(gè)優(yōu)勢(shì)真菌屬,分別為復(fù)膜孢酵母屬(Saccharomycopsis)(67.94%)、嗜熱子囊菌屬(Thermoas cus)(15.69%)、畢赤酵母屬(Pichia)(7.30%)、曲霉菌屬(As pergillus)(4.91%)、Arachniotus(1.67%)、耐堿酵母屬(Galactomyces)(1.16%)。
從不同儲(chǔ)藏期濃香型白酒大曲樣品的真菌群落結(jié)構(gòu)分析,3、6、9月齡大曲樣品的真菌群落組成相差不大,但組成比例差異明顯,6月齡大曲的嗜熱子囊菌屬和曲霉菌屬占比均高于其他月齡的大曲。曲霉菌屬能夠產(chǎn)生淀粉酶、蛋白酶、糖化酶、酯化酶、果膠酶、纖維素酶和單寧酶,在白酒的釀造過程中主要作用于發(fā)酵的前期,是白酒發(fā)酵原料中淀粉等大分子物質(zhì)的主要?jiǎng)恿χ唬瑸榘l(fā)酵持續(xù)進(jìn)行和風(fēng)味物質(zhì)形成發(fā)揮著重要作用[23]。嗜熱子囊菌屬具有良好的酶分泌特性,產(chǎn)纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等酶類,并具有良好的熱穩(wěn)定性,能夠在白酒發(fā)酵過程中溫度較高的條件下保持穩(wěn)定的催化效率[24],在后續(xù)的堆積糖化發(fā)酵以及對(duì)風(fēng)味的形成起著重要的作用[5],有利于大曲產(chǎn)酒生香。畢赤酵母屬具有較強(qiáng)產(chǎn)酯功能,能夠利用發(fā)酵環(huán)境中的糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)[25],生成大量酯類風(fēng)味物質(zhì),是白酒釀造中一類重要的功能微生物[26]。復(fù)膜孢酵母屬能夠分泌淀粉酶在內(nèi)的多種水解酶[27],是成品曲中酶類的重要產(chǎn)生菌,同時(shí)具有較好的產(chǎn)酒和產(chǎn)酯能力[28]。
隨著大曲儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng),不僅會(huì)影響多種微生物的相對(duì)豐度及產(chǎn)酶特性,還會(huì)增加庫(kù)存成本,故從微生物的富集、平衡角度及菌屬特性分析,建議儲(chǔ)存期為6個(gè)月的濃香型大曲更適合投入后續(xù)白酒釀造生產(chǎn)。梁麗文等[18]選取白云邊酒不同儲(chǔ)存期的高溫大曲為研究對(duì)象,從微生物數(shù)量、細(xì)菌種類、發(fā)酵力和糖化力等方面的變化規(guī)律進(jìn)行分析,結(jié)果表明大曲儲(chǔ)存6月為宜;梁晨等[29]利用高通量測(cè)序剖析0~6月份大曲成熟過程中原核微生物群落結(jié)構(gòu)及風(fēng)味成分的變化規(guī)律,得到大曲貯存4~6個(gè)月更有利于白酒的釀造;劉雪等[17]通過研究濃香型中高溫大曲的理化指標(biāo)和微生物種類及數(shù)量隨儲(chǔ)存期延長(zhǎng)的變化規(guī)律,得出大曲要儲(chǔ)存3~5個(gè)月方能投入生產(chǎn)。本研究結(jié)果與以上研究基本一致。
此外,本研究首次從濃香型白酒大曲中檢測(cè)出的菌屬有耐堿酵母屬、Arachniotus、norank_c_Cyanobacteria、Escherichia-Shigella、土孢桿菌屬、norank_f_Bacteroidales_S24-7_group、Ruminococcaceae_UCG-005、Rikenellaceae_RC9_gut_group。HU Z等[30]采用高通量測(cè)序技術(shù)分析青貯玉米秸稈,在屬水平上檢測(cè)出norank_c_Cyanobacteria;戴奕杰等[31]在醬香型白酒大曲檢測(cè)到Escherichia-Shigella等為優(yōu)勢(shì)菌屬;栗連會(huì)等[32]在瀘型酒酒醅中發(fā)現(xiàn)土孢桿菌屬;LI T等[33]利用高通量測(cè)序技術(shù)在小鼠腸道中檢測(cè)到norank_f_Bacteroidales_S24-7_group;BAY V等[34]利用高通量測(cè)序技術(shù)在奶牛爪角中檢測(cè)到Ruminococcaceae_UCG-005和Rikenellaceae_RC9_gut_group這兩種微生物。部分菌屬已證實(shí)存在于釀酒過程中,但其生長(zhǎng)機(jī)制與代謝機(jī)制的研究仍然滯后,在濃香型白酒釀造中,上述菌屬的功能仍有待進(jìn)一步研究。
本研究采用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)不同儲(chǔ)藏期賒店老酒濃香型白酒大曲的微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,結(jié)果表明,從3個(gè)儲(chǔ)藏時(shí)期大曲樣品中共發(fā)現(xiàn)26個(gè)細(xì)菌屬和13個(gè)真菌屬,其中共有的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬為乳球菌屬(Lactococcus)、腸桿菌屬(Enterobacter)、乳桿菌屬(Lactobacillus)、魏斯氏菌屬(Weissella);共有的優(yōu)勢(shì)真菌屬為復(fù)膜孢酵母屬(Saccharomycopsis)、嗜熱子囊菌屬(Thermoascus)、畢赤酵母屬(Pichia)、曲霉菌屬(Aspergillus)、耐堿酵母屬(Galactomyces);不同儲(chǔ)存期大曲樣品群落組成相似,但其優(yōu)勢(shì)菌群的相對(duì)豐度差異明顯。從微生物的菌屬特性、平衡角度分析,儲(chǔ)存期為6月的大曲更適合投入白酒生產(chǎn)。
此外,首次從濃香型白酒大曲中發(fā)現(xiàn)耐堿酵母屬、Arachniotus、norankcCyanobacteria、Escherichia-Shigella、土孢桿菌屬、norank f Bacteroidales S24-7 group、Ruminococcaceae UCG-005和Rikenellaceae RC9 gut group。進(jìn)一步揭示了大曲儲(chǔ)存過程中微生物的多樣性及群落結(jié)構(gòu)變化,在此基礎(chǔ)上建議了大曲的最佳儲(chǔ)存時(shí)間,對(duì)后續(xù)大曲出庫(kù)投入白酒釀造的合理儲(chǔ)存時(shí)間具有一定的科學(xué)指導(dǎo)意義,有利于大曲質(zhì)量的提高。