茅台学院揭示大曲的代谢异质性及形成机制

2025年02月11日

1月,茅台学院母雨副教授在国际期刊《Food Research International》上发表了题为“基于曲组学揭示中国典型大曲代谢异质性及形成机制”的研究性论文。习酒集团姚尚杰博士为共同一作,茅台学院张春林教授和喻仕瑞教授为通讯作者。

大曲的代谢特征是影响白酒感官品质的关键因素。然而,大曲代谢特征形成的机制,特别是与功能物种的关系,仍未得到充分解析。

因此,我们采用曲组学对三种典型大曲,即高温、中温、低温大曲(HTD、MTD和LTD)的代谢特征进行了全面分析。风味组学和代谢组学分析表明,MTD中挥发性和非挥发性化合物的浓度最高,其次是LTD,其特征是酯类、醇类和有机酸的含量较高。相反,HTD表现出独特的代谢特征,醛、酮、吡嗪、氨基酸和小肽的含量明显较高。

此外,47种挥发性物质和26种非挥发性物质被鉴定为三种大曲的差异标记物,包括2,5-二甲基吡嗪和苯乙醇等芳香活性化合物。通过整合宏基因组数据集,重构了与这些物质相关的代谢途径,强调了功能细菌在塑造大曲代谢特征方面的潜在作用。

具体而言,Staphylococcus gallinarum、Brevibacterium intestinavium和Kroppenstedtia eburnean可能在HTD中发挥关键作用,而Bacillus velezensis/Weissella cibaria和Kosakonia cowanii/Pantoea agglomerans则分别在MTD和LTD中更重要。

这些发现增强了我们对中国典型大曲代谢多样性的理解,并为风味调控提供了宝贵的见解。

整合代谢途径揭示了与大曲代谢特征相关的潜在功能物种,Staphylococcus gallinarum、Brevibacterium intestinavium和Trichomonascus ciferrii对高温大曲中的多种酶表现出显著贡献,Bacillus velezensis、Thermoactinomyces vulgaris和Weissella cibaria对中温大曲的贡献更大,而Kosakonia cowanii和Pantoea agglomerans可能是低温大曲的关键功能物种。