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泸型酒又称浓香型白酒,是中国白酒的典型代表之一。丁酸及其衍生物是对泸型酒酒体风格形成有重要意义的风味物质,因此解析泸型酒生产环节中丁酸的产生机制对于理解泸型酒特征风味的形成机理具有重要意义。本论文主要利用克隆文库、高通量测序、变性梯度凝胶电泳(DGGE)及实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR)等分子生物学手段结合微生物纯培养技术,对泸型酒酒醅、窖泥中的丁酸菌群落进行研究,初步解析了泸型酒窖池内丁酸菌的群落结构及动态变化,对理解泸型酒特征风味的产生机制及锁定、筛选窖池中的核心功能微生物具有重要意义。本论文得到主要结论如下:1.在酒醅中的丁酸菌群落中,与丁酰辅酶A:乙酸辅酶A转移酶(but)途径相比,丁酸激酶(buk)途径的分布更为广泛。酒醅中丁酸菌集中分布于杆菌纲(Bacilli)、梭菌纲(Clostridia)及拟杆菌纲(Bacteroidia)微生物中,以梭菌纲微生物为主。发酵过程中杆菌纲丁酸菌的消亡与酒醅乳酸含量的上升密切相关(r=-0.812,P<0.05)。梭菌纲微生物占酒醅总细菌的平均相对丰度约为2.21%,16S rRNA基因拷贝数在6.53×106copies?g-1至3.46×107 copies?g-1之间,随发酵时间呈现先上升后下降的变化趋势。发酵7 d样品中梭菌群落结构与其他样品相比有较大差异,主要体现在17个标志性OTU,其中大部分OTU代表微生物的分类学地位尚不明确;而在属水平上的差异体现在梭状芽孢杆菌属(Clostridium)的相对减少和Sedimentibacter属的相对上升。梭菌科(Clostridiaceae)和组织菌科([Tissierellaceae])为酒醅中梭菌纲微生物相对丰度最大的两个科,平均相对丰度分别为38.12%和12.30%,是梭菌纲丁酸菌主要集中的两个科。2.在窖泥中的丁酸菌群落中,同样是buk途径的分布较but途径更为广泛。窖泥中丁酸菌在杆菌纲、梭菌纲、拟杆菌纲以及梭杆菌门(Fusobacteria)的梭杆菌纲(Fusobacteriia)微生物中均有分布;同样以梭菌纲微生物为主,但杆菌纲丁酸菌的相对丰度较酒醅中更高。窖泥中梭菌纲微生物涵盖梭菌科、组织菌科、Syntrophomonadaceae、Gracilibacteraceae、瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)共5个科在内,包括梭状芽孢杆菌属、组织菌属(Tissierella)、Sedimentibacter、Dethiobacter、Natronincola、Lutispora、Sporosalibacterium、Gracilibacter以及Cellulosibacter共9个属。窖泥中梭菌16S rRNA基因拷贝数大致在3.48×107 copies?g-1至1.85×109 copies?g-1之间,较酒醅中高约1~2个数量级,随发酵时间呈“双峰型”变化趋势。3.从窖泥中分离出两株典型丁酸菌,经16S rRNA序列鉴定分别为Clostridium butyricum及Clostridium kluyveri。C.butyricum的RCM培养物中检出的挥发性物质主要包括:1-丁醇、异戊醇、1-戊醇、4-甲基-1-戊醇、苯甲醇、苯乙醇、3,5-对甲基苯乙醇、硫代乙酸甲酯、甲酸辛酯、乙酸、丁酸、异戊酸、戊酸、异己酸、二硫化物、2,5-二甲基吡嗪、壬醛及苯甲醛。C.kluyveri的ES培养物中检出的挥发性物质主要包括乙醇、丁酸、己酸及辛酸;其中己酸占检测到挥发性物质总量的80%以上。C.kluyveri 16S rRNA基因拷贝数分别约占酒醅、窖泥中梭菌的0.1~1.0%,且在单位质量窖泥中的拷贝数平均约为单位质量酒醅中的1.86倍;在酒醅、窖泥中其生物量随发酵时间均整体呈上升趋势。