4月29日，江南大学吴群教授在国际期刊《Food Bioscience》（中科院1区）发表题为“在种水平解析具有次级代谢潜力的微生物菌群在白酒发酵过程的分布”的研究性论文。

微生物在特定生理状态或环境下能够代谢产生各种次级代谢产物，包括非核糖体肽、聚酮、核糖体合成和翻译后修饰肽、萜烯、生物碱等，这些次级代谢产物通常具有各种生物活性，如抗菌、抗病毒、抗肿瘤和抗炎活性等。食品自然发酵体系微生物菌群复杂，可以产生多种次级代谢产物。揭示食品发酵体系微生物菌群次级代谢产物合成潜力及潜在产物的生物活性，不仅有助于挖掘新的具有生物活性的次级代谢产物，而且将有助于解析发酵食品的品质特征。

白酒是我国典型的发酵食品，白酒发酵体系富集了复杂且独特的微生物菌群。该研究以酱香型和清香型白酒发酵体系为研究对象，采用宏基因组测序结合antiSMASH分析，在两种香型白酒发酵体系中共预测出1575个次级代谢产物合成基因簇；采用基于系统发育学和机器学习模型方法对次级代谢产物生物活性进行预测，发现210个基因簇对应的次级代谢产物（包括4个非核糖体肽、44个聚酮、109个核糖体合成和翻译后修饰肽、24个萜烯和29个其他化合物）具有生物活性潜力（probabilities of bioactivities≥70%），相关化合物中，最强抗细菌潜力达100%，抗真菌潜力为72%，抗肿瘤潜力为80%；进一步采用三种宏基因组binning方法获得非冗余宏基因组组装基因组（MAG），发现Bacillus velezensis,Bacillus licheniformis,Kroppenstedtia eburnea和Kroppenstedtia spp.含有最多的具有生物活性潜力的次级代谢产物合成基因簇，其产物包括bacillibactin,macrolactin H,bacillaene,difficidin,lichenicidin VK和bacilysin等。

本研究揭示了白酒发酵体系次级代谢产物合成潜力及其潜在来源微生物，不仅为进一步挖掘发酵食品中有益生物活性物质提供了靶标，而且为进一步控制与提升发酵食品品质提供了新的思路和方向。