宏基因组学对酱香型白酒第四轮次窖内发酵微生物代谢通路的研究

来源 :贵州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gxhwx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
酱香型白酒是我国典型白酒之一,具有酱香突出、丰满味长、幽雅细腻、空杯留香等风格特点。酱香型白酒窖内发酵是酿酒的关键发酵环节,但关于窖内阶段酱香风味物质代谢与特定发酵微生物之间的关系还不清楚。本研究则通过宏基因组技术对酱香型白酒第四轮次窖内酒醅进行研究,揭示窖内发酵0天与30天的微生物菌群结构变化情况,并结合理化指标与风味物质检测结果,明确窖内酒醅微生物的影响因素及在不同风味物质代谢途径中的分布、关键酶的表达情况,主要的结果与结论如下:(1)窖内发酵0天时酒醅水分含量为53.25±1.395%,p H为3.65±0.006,酸度为5.44±0.040(g/Kg),还原糖含量为10.81±0.872%,淀粉含量为32.37±1.514%,氨基酸态氮含量为26.13±1.617(mg/100m L),粗蛋白含量为10.87±0.043%;窖内发酵30天时酒醅的水分含量变化至54.45±1.246%(P>0.05),p H减少至3.56±0.006(P<0.01),酸度增加至6.91±0.030(g/Kg)(P<0.01),还原糖含量降低至8.12±0.361%(P<0.05),淀粉含量减少至23.40±0.701%(P<0.01),氨基酸态氮含量变为25.61±0.693(mg/100m L)(P>0.05),粗蛋白含量减少至6.72±0.035%(P<0.01)。证明窖内发酵环境湿润、偏酸,且营养物质代谢变化大。(2)宏基因测序结果共检测到到细菌门14个,真菌门4个,细菌属409个,真菌属40个。其中,属水平的优势细菌为乳酸球菌属、肠球菌属、芽孢杆菌属、乳酸杆菌属、醋酸杆菌属和分枝杆菌属;优势真菌为曲霉属、莫氏黑粉菌属、裂殖酵母属、毕赤酵母属、离蠕孢属和丝衣霉属。(3)在窖内发酵阶段,细菌中肠球菌属、乳酸球菌属、芽孢杆菌属和分枝杆菌属相对含量分别从22.02%、21.61%、11.02%、5.34%,增加至32.42%、33.85%、14.08%和8.62%,乳酸杆菌属和醋酸杆菌属含量分别从7.95%、2.41%减少至0.22%和0%;真菌中曲霉属、裂殖酵母属、毕赤酵母属相对含量则从17.62%、9.47%、9.11增加为19.58%、22.26%和13.78%,丝衣霉属和莫氏黑粉菌属、离蠕孢属含量分别从29.81%、9.21%、3.92%减少为14.64%、0%、0%。(4)根据理化因子与优势菌群的相关性分析发现,p H、酸度、还原糖和淀粉与优势菌群间的相关性较大(r>0.6),其中p H与肠球菌属、芽孢杆菌属呈显著负相关(r<0,P<0.05),与离蠕孢属呈显著正相关(r>0,P<0.05),与丝衣霉属呈极显著正相关(r>0,P<0.01);酸度与乳酸球菌属、分枝杆菌属呈显著正相关(r>0,P<0.05),与肠球菌属、芽孢杆菌属呈极显著正相关(r>0,P<0.01),与醋酸杆菌属、莫氏黑粉菌属呈显著负相关(r<0,P<0.05),与乳酸杆菌属呈极显著负相关(r<0,P<0.01);还原糖、淀粉与乳酸杆菌属、醋酸杆菌属、莫氏黑粉军属和离蠕孢属呈显著正相关(r>0,P<0.05)。(5)通过挥发性风味物质的检测发现窖内阶段风味物质变化主要以醇类与酯类为主,乙醇(37.30%)、异戊醇(1.00%)、丙醇(0.23%)、糠醛(1.78%)、乳酸乙酯(17.41%)、棕榈酸乙酯(6.71%)、乙酸乙酯(5.91%)、亚油酸乙酯(2.26%)和油酸乙酯(1.37%);游离氨基酸的检测发现瓜氨酸(1.18%)、谷氨酸(1.10%)、亮氨酸(0.71%)、丝氨酸(0.43%)和苏氨酸(0.43%)含量较高。(6)宏基因组测序数据与KEGG数据库进行注释分析,发现微生物代谢功能中碳水化合物代谢(17.20%)与氨基酸代谢(15.37%)丰度较高,并且还揭示了在窖内酒醅淀粉降解途径中主要以乳酸球菌属为主,关键酶为α-淀粉酶;葡萄糖代谢途径中以肠球菌属、乳酸球菌属、芽孢杆菌属和泛菌属为主,关键酶为6-磷酸-β-葡萄糖苷酶、葡萄糖激酶、α-葡萄糖苷酶;谷氨酸代谢途径中主要由未分类菌属、醋酸杆菌属、肠球菌属、乳酸球菌属和芽孢杆菌属为主,关键酶为谷氨酰胺合成酶、谷氨酰胺酶;瓜氨酸代谢途径中以芽孢杆菌属、肠球菌属和乳酸球菌属为主,关键酶为鸟氨酸氨甲酰转移酶、精氨酸脱氨酶和乙酰鸟氨酸脱乙酰基酶;亮氨酸代谢途径中以未分类菌属、芽孢杆菌属和醋酸杆菌属和肠球菌属为主,关键酶为亮氨酸脱氢酶和支链氨基转氨酶;丝氨酸代谢途径中以未分类菌属、芽孢杆菌属、醋酸杆菌属和乳酸球菌属为主,关键酶为甘氨酸羟甲基转移酶和丝氨酸0-乙酰转移酶;在2,3-丁二醇代谢途径中以乳酸球菌属和未分类菌属为主,关键酶为仲丁二醇脱氢酶;在糠醛代谢途径中以伯克霍尔德菌属和甲基杆菌属为主,关键酶为5-羟甲基糠醛氧化酶;在乙酸代谢途径中以醋酸杆菌属、未分类菌属、泛菌属、乳酸球菌和芽孢杆菌属为主,关键酶为乙酸激酶、乙酰辅酶A合成酶和半胱氨酸合成酶;在乳酸代谢途径中以乳酸球菌属、肠球菌属和芽孢杆菌属为主,关键酶为乳酸脱氢酶和羟酰谷胱甘肽水解酶;在乙醇代谢途径中以肠球菌属、芽孢杆菌属和醋酸杆菌属为主,关键酶为乙醇脱氢酶。(7)根据宏基因组注释结果构建了酱香型白酒风味物质的代谢网络图,发现了乙酰辅酶a和丙酮酸盐是风味代谢网络中的关键化合物。综上,本论文应用宏基因组技术明确了酱香型白酒发酵窖内阶段优势菌属的变化情况,并确定窖内风味物质主要以醇、酯类为主,构建的风味代谢网络可用于解析酱香型白酒的风味代谢机理,为酱香风味物质与微生物代谢之间的深入研究提供了科学基础参考。
其他文献
滨海地区吹填土具有含水量大、孔隙比大,天然地基承载力小,且含盐量高等工程特征。若吹填土体地基若处理不当,易发生不均匀沉降,将对构筑物产生较大危害。本文以曹妃甸工业园区内的浅层吹填土作为研究对象,通过土工试验分析了该区域吹填土的基本物理力学性质,明确了该地区吹填土的土性分类;在此基础上提出了利用矿粉复合材料固化曹妃甸吹填土,并通过单因素变量法和正交试验法确定了矿粉复合固化剂各材料的最优配比;基于最优
太阳能对人类来说是永不枯竭的能源,利用太阳能发电是太阳能利用的重要方式。精确的光伏功率预测能促进电网安全稳定运行,提高电能质量,还能为电网提供调度依据,提前针对功率波动做出应对措施。受气象因素和光伏发电系统自身特性的影响,使光伏功率具有随机性、波动性和间歇性特点,光伏发电的并网会对大电网产生冲击。近年来,国内多次出现长时间、大范围雾霾天气,冬季和春季尤为严重,光伏发电因雾霾频袭而遭受严峻考验。目前
目的:观察急性脑梗死患者血清炎症因子水平的动态变化,探讨炎症因子与脑梗死急性期神经功能损伤的关系;并进一步研究经皮迷走神经刺激(Transcutaneous Auricular Vagus Nerve
目的:通过四君子汤合五皮饮治疗脾虚水停型肝硬化腹水的临床观察,评价其临床疗效及安全性,探讨中医辨证论治的优势,以期为临床治疗脾虚水停型肝硬化腹水提供行之有效的新方案。方法:按照标准纳入脾虚水停型肝硬化腹水患者60例,按随机原则分成对照组和治疗组,每组30例。对照组予以病因治疗、利尿、护肝等常规西医治疗,治疗组予以西医常规治疗联合服用四君子汤合五皮饮,疗程为2周。观察并记录两组患者中医证候积分、临床
大庆市湖泊是保障大庆区域农牧业经济发展以及生态环境的重要保障,同时也是大庆市水环境的重要组成部分。大庆市湖泊的保护为大庆的自然环境和水环境的改善起到有效的调节作用。近年来大庆市政府大力发展经济,忽视了保护环境的重要性,轻视了环境的功能,造成了严重的环境问题。只有环境得到了保护,才能达到科学发展的目标。就此,本文通过对大庆湖泊的研究及其34年的动态变化,为大庆政府以及其他各级政府对湖泊的保护提供有力
随着DC-DC变换器在工业仪器仪表、军事、航天等高精尖领域的广泛应用,对其系统性能有了更高的要求。当DC-DC变换器的控制方法选择不合理时,如果受到外界干扰(例如负载参数变
新孢子虫病(Neosporosis)呈世界性分布,目前全球犬类中感染率为17.14%,因新孢子虫病造成的流产对全球畜牧经济造成了巨大损失。该病对牛的危害最为严重,主要临床症状为流产,胎儿出生体重低于平均体重,运动障碍等。新孢子虫(Neospora caninum)为顶复门寄生虫,感染宿主非常广泛,包括牛,马,绵羊,山羊等多种家畜,其特有的棒状体细胞器分泌的棒状体颈部蛋白和NcAMA1蛋白形成的运动
本文以某区块(简称D区块)为研究目标区块,研究九点法注水压力恢复下裂缝扩展规律。油田注水压力恢复过程中,研究不同地层压力恢复下水力压裂裂缝扩展规律并实施压力恢复水平的优选对指导油田的生产具有重要意义。本文在菱形九点面积井网的基础上,根据原始地应力场,针对注水使地层压力恢复,分析注水引起的诱导应力场对油井压裂裂缝扩展规律的影响。本文根据现场提供的D区块相关参数得到岩石力学参数,基于渗流-应力耦合模型
目的:通过对围手术期股骨粗隆间骨折实施中西医结合临床路径管理前后的效果进行研究,为进一步优化及推广中西医结合临床路径的应用提供参考依据。方法:选取滁州市中西医结合
目的 通过对骨科牵引床在股骨近端防旋髓内钉(proximal femoral nail antirotation,PFNA)手术中各操作步骤分析及改进,探讨能否有效降低牵引床操作的时间和术中透视次数,以期更好的在临床中应用。方法 选取2016年1月至2019年3月在延边大学附属医院因股骨粗隆间骨折入院并在我科行PFNA手术治疗的120名患者,年龄均≥65周岁和≤95周岁,分为A、B、C三组。A组为