近日,瀘州老窖國家固態釀造工程技術研究中心沈才洪主任團隊聯合四川大學許正宏教授(原江南大學教授)團隊合作,在國際食品科技專業期刊《LWT-Food Science and Technology》(IF=6.0,Q1)上發表題為“利用宏基因組學和宏蛋白質組學探究溫度適應性微生物群落對大曲糖化酶係的貢獻”的研究性論文。江南大學史勁松教授和瀘州老窖股份有限公司王松濤正高工為論文通訊作者。瀘州老窖品創公司青年員工,江南大學與瀘州老窖聯合培養博士研究生楊陽為論文作者。

該研究結合多組學技術,拓展了對大曲糖化酶基因分佈、譜係特徵、來源菌種的認識,系統揭示中溫和高溫大曲糖化功能差異及其菌群參與機制,為制曲工藝的解構和大曲改良提供了科學依據。

論文發表首頁

大曲作為我國傳統白酒釀造中常用的糖化劑、發酵劑,對於産品品質形成十分關鍵。釀酒界素有“曲為酒之骨”、“看酒先看曲”的經驗總結。曲心發酵頂溫作為大曲生産的關鍵指標,被用於衡量發酵過程中的升溫水準,並決定了大曲的低溫、中溫和高溫三種類型。其中,中溫大曲主要用作濃香型白酒的糖化發酵劑,高溫大曲則適用於醬香型白酒生産,兩者在整個白酒市場中佔據了約80%的市場份額。鋻於溫度對大曲糖化酶係的重要影響,本研究深入分析了兩種頂溫類型大曲微生物群落組成及其糖化酶係分佈情況。主要結果歸納如下:

1、兩類大曲中的細菌生物量無顯著性差異,中溫條件更利於真菌生物量的累積,但這一促進效果相對有限。

2、大曲中的碳水化合物活性酶(CAZymes)資源豐富,其中糖苷水解酶(GHs)作為大曲糖化功能的關鍵,數量(126個)及豐度佔比(38.79%)均居CAZymes家族首位。基於優勢GHs的主要底物資訊,發現大曲糖化功能可作用於多類植物多糖(澱粉、纖維素、半纖維素、果膠)與微生物多糖(幾丁質、肽聚糖)。

3、發酵頂溫的升高對Eurotiales類群糖化功能酶基因貢獻權重的影響相對輕微,顯示其對於中溫至高溫生境具有較廣的適應性。Mucorales、Saccharomycetales、Lactobacillales和Enterobacterales等類群則對高溫較為敏感。另一方面,Bacillales對糖化功能基因的貢獻在高溫條件下得到加強。

4、大曲體系中的糖化酶蛋白主要由絲狀黴菌分泌,主要分佈在澱粉酶係和纖維素酶係中。這些胞外糖化酶在基質中可累積,但高溫可導致其活性受損,特別是在高溫大曲中,糖化酶的活性損失更為顯著。

中溫和高溫大曲微生物群落對糖化功能酶基因的貢獻

此項研究是瀘州老窖深化産學研協同創新的重要科技成果。展望未來,瀘州老窖將利用自身創新平臺的雄厚資源,持續攻克行業關鍵技術難題,推動重大創新成果的孵化與轉化。公司將以創新為動力,引領固態釀造行業技術進步,邁向更高的發展階段。

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來源：東方網    | 撰稿：瀘州老窖    | 責編：谷晟    審核：張淵

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