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酯酶（E.C.3.1.1.1）是一类催化酯键合成和水解的酶的总称,广泛存在于动物、植物和微生物中,已经成为一种重要的工业酶。酯酶在食品工业中得到了广泛应用,尤其是在白酒酿造中可以弥补浓香型白酒香气不足、主体香不突出的缺陷。本课题以大曲中分离的一株高产酯酵母为出发菌株,对该菌株形态特征进行观察、通过分子生物学鉴定该菌株为异常威客汉姆酵母（Wickerhamomyces anomalus）。首先对其生长耐受性、产酯酶特性进行研究;然后通过响应面和均匀设计优化了产酯酶培养基和产酯条件;并对该酵母进行全基因组测序,初步研究了其产酯机制;将该酵母应用于白酒模拟固态发酵,检测酒醅的风味成分与微生物群落结构进行相关性分析。初步试验结果如下:（1）通过总酯测定从大曲中分离出一株产酯能力较好的产酯酵母,经分子生物学鉴定该菌株为异常威客汉姆酵母（W.anomalus）。对该菌株进行耐受性试验发现其耐受性好,对酸度、高温及酒精度都有一定的耐受力。该酵母菌能够利用葡萄糖、蔗糖和D（+）麦芽糖,测得发酵力为0.856 U。对该菌株所产酯酶的酶学性质进行研究,发现其最适反应温度为28℃、最适p H为5、最适反应盐度为8%（W/V）、Fe2+、Na+对酶活力没有显著的影响,Mg2+、K+、Ca2+对该酯酶有不同程度的抑制作用,诱导剂Triton X-100、聚乙二醇、乙酸乙酯对酶活力有不同程度的提高。（2）以W.anomalus Y-1菌株所产酯酶活力为指标,通过响应面法对产酯酶培养基组分进行优化,得到最适培养基配方为酵母膏10 g/L、NH4Cl 0.2 g/L、玉米淀粉2.9g/L、蛋白胨20 g/L、（NH4）2SO40.1 g/L、KH2PO40.1 g/L、Mg SO40.1 g/L、Ca Cl20.1g/L。在此培养基下,所产酯酶活力为0.263 U/m L。基于优化后的培养基,采用均匀设计法对培养条件进行优化,得到最适产酯条件为25.2℃,9.8%（V/V）接种量、转速180 r/min下培养12.2 h。通过GC-MS检测该条件下的挥发性物质,发现该酵母不仅有较强的产己酸乙酯能力（380.360μg/L）,还能产辛酸乙酯、庚酸乙酯、β-苯乙醇、癸醛等多种改善白酒风味的物质,对于浓香型白酒的增酯提香具有重要意义。（3）通过Illumina Hi Seq X Ten平台对W.anomalus Y-1菌株进行全基因组测序研究该菌株产酯机制。结果表明:W.anomalus Y-1菌株序列总长度为15127803 bp,GC含量为34.56%,编码7024个CDS序列、69个t RNA和1个r RNA。基于COG、KEGG和GO三个高质量数据库进行基因组注释。注释结果显示,编号为6340基因所在的ko7019通路中含有Eht1p酶,该酶被认为是一种与Eeb1p相似的假定酰基转移酶,与已知的两种中链脂肪酸乙酯合成酶Eht1和Eeb1同源性为51.57%。初步可以判定W.anomalus Y-1菌株发酵液中的己酸乙酯是通过乙醇酰基转移酶途径合成,即酰基辅酶A和乙醇在Eht1p的催化作用下合成的。（4）利用白酒模拟固态发酵研究W.anomalus Y-1菌株对发酵过程中酒醅理化性质、微生物结构及酒醅风味的影响。结果表明W.anomalus Y-1菌株可以提高发酵过程中酒醅的水分,更加彻底地利用淀粉和还原糖。根据GC-MS检测结果显示,添加W.anomalus Y-1组的酒醅具有更高的风味物质含量,比如己酸乙酯、辛酸乙酯等。基于空白组（a）、W.anomalus Y-1组（b）两组酒醅的风味物质含量具有显著差异,采用高通量测序技术分析两组酒醅的微生物菌群结构,并和酒醅主要风味物质进行相关性分析。结果发现a、b两组酒醅的优势菌群存在差异,a组酒醅细菌优势属（丰度大于0.01%）为乳酸菌属（Lactobacillus）、魏斯氏菌属（Weissella）、醋杆菌属（Acetobacter）、乳球菌属（Lactococcus）、假单胞菌属（Pseudomonas）,b组酒醅细菌优势属（丰度大于0.01%）为乳酸菌属（Lactobacillus）、魏斯氏菌属（Weissella）、醋杆菌属（Acetobacter）、乳球菌属（Lactococcus）、假单胞菌属（Pseudomonas）、小球菌属（Pediococcus）、无色菌属（Achromobacter）。其中己酸乙酯相对含量与醋杆菌属（Acetobacter）数量呈显著正相关,与乳酸菌属（Lactobacillus）数量、肠球菌属（Enterococcus）数量呈正相关,与明串珠菌属（Leuconostoc）数量呈显著负相关。a组酒醅中真菌的优势属（丰度大于0.01%）为unclassified＿f＿Saccharomycetaceae、毕赤酵母属（Pichia）、Candida-Lodderomyces＿clade,b组的优势属（丰度大于0.01%）为unclassified＿f＿＿Saccharomycetaceae、毕赤酵母属（Pichia）、norank＿o＿＿Hypocreales。其中b组的假丝酵母属（Candida-Lodderomyces＿clade）、毕赤酵母属（Pichia）丰度高于a组,这两种菌属都具有较强的产酯能力,是合成己酸乙酯、十六酸乙酯等酯类物质的关键。总之,从大曲中筛选出的W.anomalus Y-1菌株具有较强的产酯能力,系统地优化了产酯酶培养基及产酯条件;对该菌株进行全基因测序并探讨了产酯机制,又将其应用于白酒的模拟固态发酵试验。经GC-MS分析发现该菌株对酒醅的部分风味物质有一定的提升作用。因此对发酵过程中酒醅进行高通量测序,经分析认为添加W.anomalus Y-1菌株引起的微生物群落结构的变化是引起风味物质变化的重要原因。本研究初步证实了W.anomalus Y-1可以明显提高白酒酒醅风味物质的水平,具备提升白酒风味物质的潜力,但还需在中试生产中做进一步的验证研究。