2025年05月20日
4月23日,贵州大学黄永光教授团队在食品领域Top期刊《Food Research International》发表题为“Regional fingerprint, enrichment and flavor contribution of Bacillus community in Daqu for Chinese Baijiu”(中国白酒大曲中芽孢杆菌群的区域性分布特征、富集机制和风味贡献)的原创性研究论文。
芽孢杆菌是中国白酒大曲中常见且重要的酿造功能细菌属,但受限于开放式发酵微生态的复杂性,白酒行业尚未实现对该属物种的充分认识和高效利用。为此,本团队主要从五个方面对芽孢杆菌展开研究:在9个省份的16家知名白酒企业采集大曲样品,系统了解其中的芽孢杆菌群落结构,绘制区域性的芽孢杆菌“指纹图谱”;在高温大曲发酵过程中跟踪采集400余块大曲样品,进行大规模基因测序和理化检测,确定适合芽孢杆菌富集的理化条件;在各地区大曲中筛选芽孢杆菌种,对不同菌种进行模拟发酵,了解不同种的风味贡献和感官差异;筛选生产风味能力强的芽孢杆菌种(如地衣芽孢杆菌SCWLY),对其进行全基因组测序,了解芽孢杆菌代谢白酒风味相关基因;对不同芽孢杆菌种的全基因组和风味基因进行对比研究,解释导致不同芽孢杆菌种风味代谢差异的深层机制。
研究结果表明,大曲样品中的芽孢杆菌“指纹”结构受发酵工艺以及菌种间相互作用的共同影响;相较于低温大曲,芽孢杆菌种群更倾向于在发酵温度较高的高温/中温大曲中富集;在高温发酵过程中,水分是影响芽孢杆菌种群在大曲中演替和富集的关键环境因素;芽孢杆菌种群的风味贡献主要源于吡嗪类(主要呈现烘焙香气等),乙偶姻(奶油香气)和愈创木酚(酱香)等风味化合物,但在内部基因和外部环境的双重调控下,不同芽孢杆菌种呈现出不同的挥发性风味特征,该现象与风味基因(如acoA/B和padC等)在不同芽孢杆菌种中的分布规律以及结构差异有关。
本研究从属、种和基因三个层面出发,为业内深入认识和高效应用芽孢杆菌生物资源提供理论依据和科学参考。