大曲科研成果登上国际食品科技专业TOP期刊，新质生产力引 领行业革新

　　近日，江南大学生物工程学院许正宏教授（现为四川大学教授）团队联合泸州老窖国家固态酿造工程技术研究中心沈才洪主任团队在国际食品科技专业TOP期刊《Food Bioscience》上（JCR Q1）发表了题为“Community-level bioaugmentation results in enzymatic activity-and aroma-enhanced Daqu through altering microbial community structuremetabolic function”的研究论文，即“宏基因组学揭示群落水平强化提升中温大曲酶活和香气的机制”。泸州老窖青年员工、双方联合培养博士研究生刘文虎为论文第 一作者。

　　大曲是我国传统白酒固态酿造中常用的糖化剂、发酵剂和生香剂，大曲质量是影响白酒品质的重要因素，业界素有“曲为酒之骨”“看酒先看曲”的经验总结。双方团队多年来对大曲微生物群落的结构与演替规律、菌群调控的关键环境因子、重要风味物质及功能酶系的形成机制、大曲在白酒酿造过程中的作用、活性菌群的代谢功能解析等方面开展了持续深入研究。

　　在上述研究的基础上，为进一步研究群落水平强化提升大曲酶活和挥发性成分的可行性，双方团队应用宏基因组学和宏代谢组学等技术方法，深入探究了强化对微生物群落组成及其演替规律的影响，揭示了强化对大曲酶活性和重要代谢物变化的影响机制，发现强化能提高芽孢杆菌属（Bacillus）、葡萄球菌属（Staphylococcus）或隶属于散囊菌目（Eurotiales）丝状真 菌的相对丰度，并通过提高关键酶基因丰度以提升大曲酶活力、吡嗪类成分和苯乙醇含量。在工业规模上论证了通过群落水平的微生物强化策略有效提升大曲酶活和香气的可行性，为制曲工艺优化提供了理论依据，有望进一步指导生产实践。

　　本研究选择正常发酵12天大曲（FerDq）和30天大曲（MatDq）作为母曲，分别以5%（w/w）和10%（w/w）的接种比例开展强化试验，并同时设置对照组（ConDq）。

　　主要研究结论

　　1.强化提升大曲理化性质和酶活力

　　基于FerDq的群落水平强化可使大曲发酵开始时温度快速升高，并在发酵结束时提高大曲总酸度、糖化力、液化力和酯化力。采用MatDq进行强化有利于在更长时间内维持较高发酵温度，并使得大曲具有更高的总酸度、糖化力和液化力。

　　2.强化促进大曲中挥发性风味化合物的积累

　　强化能促进大曲中挥发性风味化合物的积累，特别是醇类（如苯乙醇，5FerDq发酵32天提升89.0%，10FerDq降低50.7%，MatDq两组平均提升137.8%）和吡嗪类（如四甲基吡嗪，FerDq两组发酵32天平均提升96.5倍，MatDq两组平均提升17.7倍）。另外，MatDq两组能显著提高发酵4天以后的苯甲酸甲酯和邻氨基苯甲酸甲酯含量。

　　3.强化提升大曲功能微生物相对丰度

　　群落水平强化均可提高大曲中芽孢杆菌属相对丰度。此外，FerDq两组还可提高葡萄球菌属相对丰度；MatDq两组则可提高大曲发酵10–32天期间曲霉属（Aspergillus）、篮状菌属（Talaromyces）和罗萨氏菌属（Rasamsonia）的相对丰度。

　　4.群落功能分析揭示强化对大曲酶活性和代谢物变化的影响机制

　　MatDq组液化力的增加可能是由于α-淀粉酶和糖原磷酸化酶基因丰度的增加，这主要源于曲霉属、篮状菌属和芽孢杆菌属的富集。

　　羧酸酯酶主要由葡萄球菌属和芽孢杆菌属等细 菌产生，在酯化力中起主要作用，FerDq组通过葡萄球菌属和芽孢杆菌属显著提高羧酸酯酶的基因丰度，进而提高大曲酯化力。

　　四甲基吡嗪合成代谢途径中，宏基因组结果显示，芽孢杆菌属、葡萄球菌属和类芽孢杆菌属（Paenibacillus）有利于吡嗪类化合物的生物合成，FerDq两组中这些微生物相对丰度较高，促进其吡嗪类化合物的大量积累。同样地，MatDq两组也能提升大曲吡嗪类物质含量，但其效果弱于FerDq。

　　多年来，泸州老窖依托国家固态酿造工程技术研究中心、博士后科研工作站及四川省固态酿造技术创新中心等科技平台，不断加强产学研深度融合，与国内外知名高校及科研机构的开展紧密合作，与许正宏教授团队在《AppliedEnvironmental Microbiology》《Food Microbiology》《Food Research International》《International Journal of Food Microbiology》《微生物学报》《生物工程学报》等国内外知名学术期刊上发表多篇论文，形成了行业领 先系列成果。2021年12月，双方合作完成的“大曲微生物群落功能强化关键技术与应用”项目，经中国轻工业联合会鉴定，达到国际领 先水平。

　　未来，泸州老窖将继续依托创新平台的强大载体优势，不断攻克行业关键共性技术难题，孵化转化重大创新成果，以新质生产力为引擎，推动固态酿造行业技术水平再上新台阶。（泸州老窖企业文化中心）