西凤酒发酵过程中酵母菌多样性研究

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西凤酒历史悠久,在我国享有盛誉。针对西凤酒酿造过程中的微生物区系研究主要采用传统的培养技术,但无法反映微生物群落的真实情况。本研究以陕西省西凤酒厂的发酵酒醅为试验材料,通过可培养和不可培养两种方法,对西凤酒发酵过程中酵母菌多样性以及种群数量变化进行研究,其中,可培养的方法基于5.8S rDNA-ITS区PCR-RFLP分析,不可培养方法基于26S rRNAD1区基因的分析,旨在了解西凤酒酿造过程中酵母菌种群结构和数量变化规律,为实际生产中提高白酒产量,提升白酒品质提供理论依据。主要研究结果表明:酵母菌的数量从入窖到发酵第3天迅速增长,第3天达到最高,之后,酵母菌的数量呈逐渐减少的趋势,到第15天,酵母菌数量开始趋于稳定;其中,上层和中层酵母菌数量变化趋势也基本一致,先升高再降低,最后趋于平稳,中层酵母数量第1天达到最大。利用可培养技术从酒醅中共分离到404株酵母菌,5.8S rDNA-ITS区序列分析结果显示,这些菌株主要分为6属13种,以毕赤酵母属菌株数量最多,达到70.12%,其中Pichia membranifaciens为优势菌种,约占分离菌数的62.96%;其次为酵母属Saccharomyces、接合酵母属Zygosaccharomyces、假丝酵母Candida,分别占分离菌数10.86%、9.63%、8.89%;其余的两个种属所占比例很小,为分离菌数的0.49%。进一步对这些菌株进行18S rDNA系统发育分析,结果显示,它们归属于5属10种,两个分析结果在同属不同种的鉴别上有差异;揭示了西凤酒发酵过程中的酵母菌具有较丰富的物种多样性,从发酵的不同阶段酵母主要类群变化可以看出,整个发酵阶段都分布有Pichia membranifaciens,其中0、1、3、6、10、15、21天中所占的比例都比较高,其中3天的样品中所占比例最大,达到92%,30天的比例相对较少,为2%;Saccharomyces castellii分布在开始、1、3、6天的发酵前期,其中发酵开始至第一天所占比例较大;在发酵中后期(6至30天),Candida ethanolica开始出现,并占了一定的比例。利用不可培养技术26S rRNAD1区基因PCR-DGGE分析,共检测出五大类酵母,分别为毕赤酵母属Pichia、酵母属Saccharomyces、覆膜孢酵母属Saccharomycopsis、假丝酵母属Candida和伊萨酵母属Issatchenkia。在属的水平上,与可培养方法鉴定结果基本一致。
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