退化与正常窖泥微生物多样性比较分析

根据生产工艺的差异，白酒可以分为浓香型、酱香型、清香型和米香型四种主体香型，其中浓香型白酒的产量占整个白酒行业的70%左右[1]。浓香型白酒主要采用泥窖固态发酵，窖泥中蕴含着丰富的微生物群系，栖息着大量的乳酸菌、丁酸菌和己酸菌等功能菌，其质量在很大程度上决定了酒的品质[2]。在浓香型白酒酿造过程中，由于窖泥中的营养物质不断被微生物吸收和利用，同时有害物质不断积累，进而导致窖泥出现退化现象，从而影响了白酒的品质。目前常从色泽、气味、手感及质地等维度对窖泥的质量进行判定，但由于感官指标的滞后性，多数生产或研究人员较难及时预测窖泥的质量[3]。

窖泥微生物群落组成及多样性反映了窖泥质量，且具有对外界环境响应比较迅速的特点[4]。通过采用变性梯度凝胶电泳（Denaturing gradient gel electrophoresis，DGGE）和定量PCR（quantitative PCR，qPCR）技术，Liang等[5]对四川特别是泸州市成熟及退化窖泥微生物构成进行了解析，结果发现正常窖泥与退化窖泥的微生物群落结构存在显著差异，证实了通过微生物群落组成预测窖泥质量的可行性。相对于DGGE等指纹图谱技术，高通量测序技术克服了指纹图谱条带信息量低和无法实现样品间平行分析的缺陷[6]，具有通量高和拼装结果准确的优点，目前已经在泡菜[7]、腊肠[8]和酸奶[9]等发酵食品中有了广泛的应用。Hu等[10]应用Miseq技术对江苏汤沟浓香型白酒优质、普通和退化窖泥中细菌多样性进行了分析，研究发现随着窖泥质量的提升，Lactobacillus（乳酸杆菌）含量显著减少，而Clostridia（梭菌）和Bacteroidia（拟杆菌）等核心属的含量明显增加。作为国内白酒生产与消费的重要省份，湖北省白酒生产企业近450家，销售收入近800亿元[11]，然而目前关于湖北地区浓香型白酒退化和正常窖泥微生物多样性比较分析的研究报道尚少。(www.xing528.com)

本研究从湖北古襄阳酒业正常窖池和废弃窖池中各采集了5份窖泥样品，在提取宏基因组DNA的基础上，使用Miseq高通量测序技术对其细菌多样性进行了解析，同时结合多元统计学方法，对与2类窖泥细菌群落结构差异显著相关的关键细菌类群进行了甄别，通过本项目的实施以期为华中地区窖泥质量预测和窖泥微生物群落结构优化提供理论支撑。