洋河酒窖泥细菌群落结构与菌株产酸能力分析

【背景】窖泥微生物的种类及其代谢产物类型是影响浓香型白酒发酵过程中丁酸和己酸等白酒中主要有机酸合成的影响因素之一。【目的】揭示浓香型白酒不同窖龄窖泥细菌群落结构,研究厌氧细菌产酸性能,阐明窖泥细菌与白酒中有机酸合成的相关性。【方法】通过Illumina HiSeq高通量测序,基于16S rRNA基因序列分析不同窖龄窖泥细菌的组成。分离获得厌氧细菌,通过比较菌株产丁酸和己酸能力来分析窖泥的微生物代谢特性。【结果】洋河酒窖泥细菌主要分布于梭菌纲(Clostridia)、拟杆菌纲(Bacteroidia)、互营养菌纲(Synergistia)和芽孢杆菌纲(Bacilli)。20年窖龄的窖泥中氢孢菌属(Hydrogenispora)和瘤胃梭菌属(Ruminiclostridium)丰度显著增加。窖泥细菌间相关性分析表明,瘤胃梭菌属(Ruminiclostridium)为窖泥中影响最大的核心微生物,很多微生物与梭菌属(Clostridium)菌株之间多为相互促进关系。通过传统可培养方法共分离得到梭菌目(Clostridiales)的20株厌氧菌。其中梭菌属(Clostridium)菌株产酸能力高于其他菌属,酪丁酸梭菌(Clostridium tyrobutyricum)和丁酸梭菌(Clostridium butyricum)产丁酸和己酸的能力最强。产丁酸能力最高的菌主要分离自5年和20年窖龄窖泥,产己酸能力最高的菌分离自20年窖龄窖泥。【结论】解析了浓香型白酒不同窖龄窖泥的细菌组成,并对菌株产丁酸和己酸的能力进行了比较,为揭示窖泥微生物功能及其对白酒风味物质合成的影响奠定了相关的研究基础。     

基于PCR-DGGE和高通量测序分析白云边酒窖泥细菌群落结构与多样性

【目的】探索白云边酒不同窖龄窖泥细菌群落结构及其多样性,分析窖泥细菌群落特征对兼香型白酒风格形成的影响。【方法】分别提取2年和23年窖泥样品总DNA,采用PCR-DGGE、基因克隆以及高通量测序技术,研究窖泥细菌的分布情况。【结果】白云边窖泥细菌归属于变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)4个菌门。2、23年窖泥共同的优势菌属(≥1.0%)包括棒状杆菌属(Corynebacterium)、香味菌属(Myroides)、鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)、乳杆菌属(Lactobacillus)、梭菌属(Clostridium)、醋杆菌属(Acetobacter)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、肠杆菌属(Enterobacter)和不动杆菌属(Acinetobacter)。2年窖泥特有优势菌属为Dysgonomonas、Fluviicola、变形杆菌属(Proteus)和Wohlfahrtiimonas,而23年窖泥特有优势菌属为葡萄球菌属(Staphylococcus)、Hazenella、魏斯氏菌属(Weissella)、葡糖醋杆菌属(Gluconacetobacter)和摩根氏菌属(Morganella)。【结论】2年窖泥细菌群落多样性高于23年窖泥。比较了白云边两种窖龄窖泥主要细菌组成情况,为研究微生物对白云边酒浓酱兼香型独特风味形成的影响提供依据。     

丢糟窖窖泥细菌多样性评价

目的对丢糟窖窖泥细菌多样性进行评价。方法选取3个丢糟窖窖池为研究对象,每个窖池分别从上、中和下部取样,采用MiSeq高通量测序技术以16SrRNA为靶点,从分类操作单元(operational taxonomic units,OTU)分布、菌群分类学地位、核心OTU、菌群α和β多样性等维度对其细菌多样性进行研究。结果在门水平上,Firmicutes和Actinobacteria的平均含量分别为93.89%和4.73%。在属水平上,Lactobacillus、Clostridium、Bacillus、Paenibacillus和Thermoactinomyces的平均相对含量分别为59.67%、8.28%、5.73%、4.97%和1.29%。发现7个平均相对含量大于1.0%的核心OTU,累计相对含量为63.30%。结论丢糟窖窖泥中的细菌主要由隶属于Firmicutes的5个属构成,不同样品间共有大量的核心菌群。     

浓香型白酒窖池微生物群落结构特征

窖池是中国白酒,尤其是浓香型大曲酒生产颇具特色的固态生物反应器,窖龄与微生物群落结构关系密切且复杂,对产品质量影响非常显著.本研究以微生物细胞膜的特征组分磷酸脂肪酸(PLFA)为指标,研究了不同窖龄(5年、100年和300 年)窖池窖泥、糟醅和黄水的微生物群落结构特征.结果表明:窖泥中总PLFA含量最高,糟醅次之,黄水最低.PLFA的组成因窖龄而异,黄水中总PLFA含量随窖池窖龄的增长而减小.窖泥中直链饱和脂肪酸含量最高,为PLFA总量的50.7%～73.9%,其中300年窖池窖泥最高.窖泥中表征革兰氏阳性(G+)厌氧细菌的PLFA含量较高,而糟醅和黄水中均以表征革兰氏阴性(G-)厌氧菌的PLFA含量较高.100年窖泥中表征G+菌、G-菌和厌氧菌的PLFA含量高于其他窖龄相应样品.5年窖窖泥、糟醅和黄水中真菌PLFA含量均高于其他窖龄相应样品.经主成分分析,5年窖和100年窖中主要变异菌群是G+菌和真菌,300年窖中主要变异菌群是细菌.描述窖池微生物群落特征的多样性指数可以选用PLFA的频次、Simpson优势度指数和Shannon多样性指数.     

泸型酒酒醅与窖泥中梭菌群落结构、演替和功能差异

梭菌对泸型酒风味品质的发酵形成具有重要作用,但目前对酒醅和窖泥中梭菌群落的物种组成、发酵演替规律以及代谢功能的差异尚缺少深入认识。采用分子微生态学技术,在种水平上对比了同一窖池的酒醅和窖泥中梭菌纲细菌群落的结构差异和演替规律,并通过纯培养方法分离和评价了梭菌菌株的主要挥发性脂肪酸组成差异。结果表明,窖泥发酵过程中梭菌纲细菌和总细菌的基因拷贝数比值相对稳定(71.5%–91.2%),而酒醅中梭菌的变化则较大(0.9%–36.5%)。酒醅中优势梭菌纲细菌主要是梭菌属(Clostridium,19.9%)、沉积物菌属(Sedimentibacter,8.8%)和氢孢菌属(Hydrogenispora,7.2%),而窖泥中主要为氢孢菌属(57.2%)、沉积物菌属(5.4%)和产己酸菌属(Caproiciproducens,4.9%)。窖泥及酒醅发酵过程中梭菌群落结构差异显著(P=0.001)。分离获得的20株梭菌菌株具有不同的产挥发性脂肪酸能力。结果表明,窖池中梭菌纲细菌群落存在时空异质性,其结构和功能差异对泸型酒风味形成具有影响。     

浓香型白酒两个产区窖泥微生物群落结构分析

【目的】探索浓香型白酒两个典型产区窖泥微生物群落结构和多样性,分析窖泥微生物群落地域特征及对白酒风格形成的影响。【方法】分别提取四川和安徽两个产区窖泥样品总DNA,应用PCR-ARDRA和16S rRNA基因克隆测序技术对两个产区窖泥细菌和古菌进行研究。【结果】两个浓香型白酒产区窖泥细菌丰富,包括:厚壁菌门(Firmicute)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、互养菌门(Synergistetes)、Armatimonadetes类群和未分类细菌(Unclassified bacteria)。两个产区窖泥绝对优势种群均为厚壁菌门中梭菌纲(Clostridia)细菌,在四川产区窖泥中检出较多的互营单胞菌属(Synthrophomonas)和紫单胞菌属(Petrimonas)。古菌的群落组成较为简单,主要是甲烷囊菌属(Methanoculleus)、甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)、甲烷鬃菌属(Methanosaeta)和甲烷杆菌属(Methanobacterium)4个产甲烷古菌类群,四川产区窖泥优势古菌为甲烷囊菌和甲烷八叠球菌,安徽产区则为甲烷八叠球菌属和甲烷鬃菌。【结论】四川和安徽两个产区窖泥微生物的16S rRNA基因克隆文库系统地反映了两者微生物群落的相似性和差异性,对揭示浓香型白酒两个产区的酒体风格差异形成有一定的参考价值。     

浓香型白酒窖池细菌群落

利用PCR-SSCP技术研究了不同窖龄浓香型白酒窖池细菌群落的变化规律,结果发现:(1)所有窖泥样品均出现9-22条较清晰的条带,其中均表现出较高优势度的条带7条,但各样品优势条带的变化规律不同;(2)所有窖泥样品平均生物多样性指数都在1.93-2.82之间,随着窖龄的增加,相同位置样品的多样性指数总体上呈递增趋势;(3)同一窖池不同位置样品的PCR-SSCP图谱相似性指数较高,在0.63-1.00之间,不同窖龄窖池的SSCP图谱相似性指数较低,在0.34-0.76之间。     

浓香型白酒发酵过程中窖内古菌群落分布特征

泥窖池多菌种固态发酵是浓香型白酒的典型特点,其中古菌是重要的酿造功能菌,但目前对发酵过程古菌的群落分布及多样性尚缺乏研究。采用高通量测序技术,分析了浓香型白酒发酵过程酒醅与窖泥中古菌的生物量、群落组成与演替规律,并通过共现性网络分析了古菌与细菌的潜在互作关系。结果表明,窖泥中古菌平均生物量约是酒醅的200倍,两者之间古菌群落的结构差异不显著 (r=0.017,P=0.074),但演替规律存在显著相关性 (r=0.30,P=0.03)。甲烷杆菌属 Methanobacterium 是酒醅与窖泥中丰度占比最高的古菌,其他优势群类依次为甲烷八叠球菌属 Methanosarcina、甲烷粒菌属 Methanocorpusculum、甲烷囊菌属 Methanoculleus 和甲烷短杆菌属 Methanobrevibacter。共现性网络分析显示甲烷杆菌属在酒醅与窖泥中与多数细菌为正相关,特别是与窖泥中主要细菌氢孢菌属Hydrogenispora 和产己酸菌属 Caproiciproducens。研究结果揭示了浓香型白酒窖池中古菌群落的时空分布特点及潜在功能。     

不同时期窖泥理化因子、风味物质和细菌组成的相关性

[背景]窖泥品质是影响浓香型白酒质量的重要因素之一,窖泥的理化特性、微生物群落结构和风味物质等与窖泥的品质有关.[目的]揭示不同时空浓香型白酒窖泥理化因子、细菌群落结构和挥发性风味物质三者之间的关系.[方法]比较演替期(10年)和成熟期(30年)的窖泥理化因子,利用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用分析窖泥中挥发性风味物...     

不同窖龄窖泥微生物群落结构与理化指标的相关分析北大核心CSCD

旨在研究不同窖龄窖泥中主要微生物群落结构的多样性和窖泥理化指标(pH、总氮、腐殖酸、有效磷和总酸)的变化规律,并进行了相关性分析。采用凯氏定氮等方法对理化指标进行测定,通过DGGE技术研究微生物群落结构的变化,结合SPSS软件对其相关性进行分析。结果表明,随着窖龄的增加,窖泥的pH基本没有变化,总酸呈缓慢下降的趋势,总氮先上升后下降,腐殖酸和有效磷都缓慢增加;细菌和古菌的多样性指数分别在1.62-2.58和1.79-2.33之间,并都随着窖龄的增加而逐渐增加;细菌的群落结构与腐殖酸、总酸、有效磷的相关系数分别为0.972(P<0.01)、-0.987(P<0.01)、0.878(P<0.05),古菌的菌落结构与腐殖酸、总酸、有效磷的相关系数分别为0.986(P<0.01)、-0.954(P<0.05)、0.901(P<0.05),其他指标的相关性不显著;选取细菌中11个优势条带割胶测序发现大多数都为杆菌,选取了古菌4个优势条带割胶测序发现均为产甲烷菌。窖泥的理化指标和微生物群落结构随窖龄的变化呈现一定的规律,而部分理化指标与微生物群落结构有极强的相关性,这些指标对窖泥微生物驯化有极大的关系。     

不同窖龄窖泥微生物群落结构与理化指标的相关分析

旨在研究不同窖龄窖泥中主要微生物群落结构的多样性和窖泥理化指标(pH、总氮、腐殖酸、有效磷和总酸)的变化规律,并进行了相关性分析。采用凯氏定氮等方法对理化指标进行测定,通过DGGE技术研究微生物群落结构的变化,结合SPSS软件对其相关性进行分析。结果表明,随着窖龄的增加,窖泥的pH基本没有变化,总酸呈缓慢下降的趋势,总氮先上升后下降,腐殖酸和有效磷都缓慢增加;细菌和古菌的多样性指数分别在1.62-2.58和1.79-2.33之间,并都随着窖龄的增加而逐渐增加;细菌的群落结构与腐殖酸、总酸、有效磷的相关系数分别为0.972(P0.01)、-0.987(P0.01)、0.878(P0.05),古菌的菌落结构与腐殖酸、总酸、有效磷的相关系数分别为0.986(P0.01)、-0.954(P0.05)、0.901(P0.05),其他指标的相关性不显著;选取细菌中11个优势条带割胶测序发现大多数都为杆菌,选取了古菌4个优势条带割胶测序发现均为产甲烷菌。窖泥的理化指标和微生物群落结构随窖龄的变化呈现一定的规律,而部分理化指标与微生物群落结构有极强的相关性,这些指标对窖泥微生物驯化有极大的关系。     

浓香型白酒窖泥中兼性厌氧细菌的分离鉴定

为探讨浓香型白酒窖泥中微生物区系的构成,采用传统微生物分类鉴定法,对泸州老窖不同窖龄窖底和窖壁泥样的可培养兼性厌氧细菌进行了分类计数,并初步鉴定到属。平板涂布法计数得出,老窖底样的菌落总数最多,达3.98×103cfu/g泥,新窖壁样菌落数最少,只有0.24×103cfu/g泥;经生理生化鉴定,参照伯杰氏细菌鉴定手册等将划线单离后的菌株归为8个属,其大部分属于芽孢杆菌属(Bacillus)和芽孢乳杆菌属(Sporolac-tobacillus),也存在假单胞菌属(Pseudomonas)、梭菌属(Clostridium)等。     

厌氧产酸菌群培养技术在窖泥质量快速检测中的应用

【背景】窖泥质量决定了浓香型白酒品质的高低,窖泥中的产酸功能菌群显著影响着窖泥的质量及对应的浓香型白酒品质,但目前对窖泥质量的评价尚缺乏明确和完善的标准。【目的】建立一种快速、准确评价窖泥质量的方法,解析窖泥中参与己酸合成的重要微生物。【方法】通过窖泥产酸菌群培养和产酸代谢特征研究,构建厌氧产酸菌群发酵体系,根据窖泥中厌氧菌的己酸合成能力来评价相应窖泥的质量;利用高通量测序技术分析可培养发酵体系中产己酸功能微生物的群落组成。【结果】葡萄糖碳源相比乳酸碳源可以更有效地富集窖泥中的产己酸菌群;采用毫升级别发酵体系、对窖底泥进行多点取样,产酸菌群发酵代谢产物稳定期的己酸产量、己酸/丁酸值可较准确地评价不同窖泥的质量。16S rRNA基因测序结果表明,利用产酸菌群培养方法可以有效地富集未培养产己酸细菌(Uncultured bacterium Caproiciproducens)。【结论】基于产酸菌群培养的窖泥微生物发酵体系可用于实际生产中快速、准确地评价窖泥质量,并为窖泥微生物己酸合成代谢机制的研究提供参考。     

泸型酒酒醅中梭菌群落的研究

正泸型酒(又称浓香型白酒)的生产以高粱为主要原料,以大曲为糖化发酵剂,采用泥窖进行多菌种混合循环固态发酵,窖池中存在的微生物主要包括酵母、霉菌、细菌、古菌等,这些独特而复杂的窖内微生物群落是泸型酒独特风味形成的关键~([1])。梭菌对于泸型酒中己酸乙酯、丁酸乙酯等典型风味物质的形成具有重要作用,虽然已对窖泥进行了群落结构和演替规律的研究,但对酒醅中的这类微生物的变化及其功能则研究甚少。本期刊登了马     

窖蛋白-1与乳腺癌

 窖蛋白(caveolin)是分子量为21～24 kD的整合膜蛋白,是胞膜窖(caveolae)的标志性结构分子.目前已克隆并鉴定出窖蛋白基因家族的3个成员：窖蛋白-1,窖蛋白-2和窖蛋白-3.其中窖蛋白-1参与细胞内的许多生命活动,如胆固醇的运输,细胞膜的组装,细胞信号传导,细胞周期调控,细胞转化和肿瘤形成.窖蛋白-1还可以与转录因子相互作用,调节相关基因的表达,抑制肿瘤发生.另外,在乳腺癌、前列腺癌、胃癌、肝癌等多种恶性肿瘤中均发现窖蛋白-1的异常;近年来发现,窖蛋白-1与乳腺上皮细胞转化和乳腺癌发生密切相关.本文概括介绍了窖蛋白-1的结构特点、窖蛋白-1介导的信号通路及与乳腺癌发生的关系方面的研究进展.     

浓香型白酒窖泥微生物群落结构及其选育应用研究进展

窖池发酵是浓香型白酒酿造的工艺特征。窖泥是酒体生香功能微生物的繁殖载体,窖泥微生物对浓香型白酒风味的形成具有重要作用。近年来,我国学者对窖泥微生物展开了一系列理论和实践研究,取得了丰富的研究成果。本文结合文献资料和本课题组研究工作,介绍了窖泥微生物群落结构的多样性及演替、群落结构与窖泥质量的关系、窖泥微生物选育及应用等方面的研究进展,并针对研究存在的问题提出未来研究方向:系统开展窖泥微生物群落结构的差异化研究;进一步发掘窖泥微生物资源,提升功能微生物的应用潜力;深入研究窖泥培养菌剂的作用机理,实现品质控制。     

膜窖的区室化调节功能及药物设计策略探讨

膜窖是脂筏的一种特殊类型,在哺乳动物的内皮细胞、脂肪细胞及平滑肌细胞质膜上分布尤为丰富。近年来对于膜窖的区室化调节与生理功能及其应用于药物设计方面的研究日益受到关注,如利用基因剔除、荧光共振能量转移等技术研究窖蛋白功能及膜窖内信号蛋白的互相作用,从而为新型药物的设计打下理论基础。     

浓香型白酒窖泥中可培养细菌的分离鉴定及产酸研究

为系统了解浓香型白酒窖泥中可培养细菌的多样性,采用平板稀释涂布法分离筛选窖泥中可培养菌株。扩增纯培养细菌的16SrRNA基因,测序并与EzBioCloud数据库比对,所有序列已在GenBank中注册。结果共从窖泥中筛选出42株差异性较大的菌株,其中5株与模式菌株相似性低于97％,共包括14个属,以Bacillus、Lysinibacillus、Sporosarcina、Staphylococcus四个属为主;高效液相色谱检测各个菌发酵液结果表明,有机酸包括乙酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、α-酮戊二酸、草酸;其中尤以乙酸、乳酸的产量较高。     

窖泥群落结构及功能微生物研究进展

窖泥是浓香型白酒的特征发酵载体,包含多种功能微生物,这些功能微生物对浓香型白酒的风格特征和品质有着重要的影响。本文对不同窖龄窖泥、不同浓香型白酒产地的窖泥及不同质量窖泥的窖泥微生物研究进展进行总结分析,并在此基础上对窖泥主体微生物的功能进行阐述。以期为窖泥微生物的研究提供思路,为浓香型白酒的质量和香味成分研究提供思考,促进窖泥微生物的研究,加深对浓香型白酒窖泥的认知。     

浓香型白酒窖泥放线菌的群落结构及其多样性

以泸州老窖1、50、100和400年窖泥为研究对象,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)研究浓香型白酒窖泥放线菌的群落结构及其多样性。DGGE图谱显示,除1年样品外,其余窖底泥多样性指数(H)均低于同窖龄窖壁泥,但均匀度指数(EH)较高。不同窖池相同部位窖泥的群落结构变化趋势为:随窖龄的延长,窖壁泥H值逐渐上升,为1.74—2.28;窖底泥下降,为1.73—2.07。EH值均为波动下降,分别在0.986—0.991和0.971—0.994之间。窖底泥相似性系数(SC)逐渐上升,为0.46—0.82;窖壁泥为0.31—0.62。DGGE条带测序结果显示,窖泥放线菌归于Olsenella、Atopobium、Streptomyces和Corynebacterium 4个属。Olsenella和Atopobium属为共有的优势属,且在窖壁泥中的优势度(di)均随窖龄延长而降低,在窖底泥中升高。实验结果表明,浓香型白酒窖泥蕴藏着丰富的放线菌资源,群落结构和多样性存在差异,菌群演替呈现一定规律性。