白酒酿造窖泥未培养微生物菌群的可培养化策略

作者：卢萌萌; 任聪^*; 聂尧^*; 徐岩

来源：食品与发酵工业, 2020, 46(19): 9-16.

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023991

• 浓香型白酒
• 窖泥
• 富集培养
• 菌群
• 高通量测序
• 宏基因组学

窖泥是厌氧微生物的重要栖息地,厌氧微生物菌群的代谢活动对浓香型白酒的香气和风味形成起着重要作用。但大多数窖泥厌氧微生物尚未能在人工实验室培养条件下培养,这严重阻碍了对窖泥厌氧菌群功能的解析。采用CGM、NBM和MCI三种营养成分丰富度不同的培养基,以典型窖泥作为菌群接种源,探索富集菌群的种类与动力学变化。扩增子测序分析表明,寡营养的MCI培养基对于富集窖泥主体菌群是较为有效的,可以同时富集得到产甲烷菌群和细菌菌群,主要包括古菌的广古菌门(Euyarchaeota)、细菌的拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)。使用基于MCI培养基的寡营养技术能有效富集窖泥中高丰度和低丰度厌氧菌,如普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)、理研菌科(Rikenellaceae)、Dysgonomonadaceae、太阳杆菌科(Heliobacteriaceae)、瘤胃菌科(Ruminococcaceae)和甲烷八叠球菌科(Methanosarcinaceae)等;同时对扩增子测序无法检测的稀有微生物,包括甲烷鬃菌科(Methanosaetaceae)、消化链球菌科(Peptostreptococcaceae)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、Oligosphaeraceae、Cloacimonadaceae、纤维杆菌科(Fibrobacteraceae)和Pedosphaeraceae等也具有良好的富集作用。结合宏基因组学技术,寡培养技术展现出在解析窖泥微生物菌群的物种组成、菌群结构和代谢潜能等方面的重要价值,为深入剖析窖泥未培养厌氧菌对窖泥依赖型白酒风味物质合成贡献起到重要作用。

• 单位
  工业生物技术教育部重点实验室; 江南大学; 生物工程学院