江南大学徐岩教授团队解密浓香型白酒优势产区窖泥主体己酸菌种类及其酿造生态适应性机制

来源|中国酒业协会CADA

近日，江南大学徐岩教授团队在白酒酿造窖泥己酸菌生态学研究方面取得突破，研究成果“Adaptability of a caproate-producing bacterium contributes to its dominance in an anaerobic fermentation system” 发表于《Applied and Environmental Microbiology》杂志(Volume 87，issue 20, e01203-21，https://doi.org/10.1128/AEM.01203-21)

本项研究从不同区域浓香型白酒酿造窖泥的广度和优质窖泥微生态的深度两个维度解析了我国浓香型白酒酿造系统的己酸菌类型，回答了自上世纪60年代茅台试点从窖泥中发现己酸乙酯以来，困扰我国白酒酿造行业长达半个多世纪的己酸菌类型及其发酵特性的谜题。同时，形成的系列应用技术不仅有力推动了我国浓香型白酒品质的不断提升，而且对包括酱香在内的七个香型的白酒生产也具有积极指导意义。

本项研究由徐岩教授团队与宜宾五粮液股份有限公司、江苏洋河酒厂股份有限公司、安徽古井贡酒股份有限公司等多家浓香型白酒龙头企业联合完成，对我国优质白酒生产的四川、江苏、安徽等主要浓香型白酒产区的窖泥主体己酸菌进行了微生物生态学和比较基因组学研究。

通过在种水平对窖泥微生物进行分析，确定了窖泥中存在至少四种不同类型的己酸菌，占全球已报道己酸菌种类的40%左右。这四种己酸菌中，一种尚未被分类命名的己酸菌新种在不同产区窖泥中广泛分布且丰度较高（平均相对丰度11.4%，分布频度97.5%），被鉴定为优质浓香型白酒酿造窖泥的主体己酸菌。

联合研究团队建立起窖泥产酸菌群培养技术，优化了窖泥厌氧菌分离培养条件，分离到多个未命名新种，其中从四川和安徽分离得到两株主体己酸菌，被命名为Caproicibacterium sp. JNU-WLY1368及Caproicibacterium sp. LBM19010。

比较基因组学分析表明，该菌为目前底物利用谱最为广泛的己酸菌，能够利用淀粉、麦芽糖、葡萄糖和乳酸等多种碳源，其中乳酸与糖类的同步利用对于该菌在窖泥中的稳态维持具有重要作用。本研究解析出了新型己酸菌的底物利用谱与酿造系统中碳源种类高度匹配，表明浓香型白酒酿造系统对主体己酸菌具有良好的选择性作用。

此外，新型己酸菌具有更低的最适pH范围，这表明其对高酸度酿造系统具有更好的适应性，进一步增强了其在高酸度酿造条件下的生存优势。

Caproicibacterium sp. JNU-WLY1368/LBM19010 产酸代谢途径

呈味物质对于优质浓香型白酒风格形成极为关键，对浓香型白酒的消费体验影响甚至强于香气的影响。近年来，徐岩教授团队系列研究表明优质浓香型白酒酿造依赖于优质窖泥菌群与优质酒醅菌群的互动作用。

研究团队紧紧围绕白酒酿造窖泥厌氧微生物酿造功能，建立起难培养厌氧微生物的可培养化技术体系，逐步推动优质窖泥菌（群）选育与产业化应用，相关研究成果先后获得中国轻工业联合会科技进步一等奖（2019）、中国酒业协会科技进步一等奖（2020）等科研奖励。

本研究成果得到国家自然科学基金（21706097, 31530055），中国白酒产业技术创新战略发展委员会第三期项目（2018-3）等国家级和行业协会项目的资助。