窖泥的质量直接决定了浓香型白酒的质量,正常的窖泥为灰褐(黑)色,有较强的酯香味和微弱的硫化氢气味,而退化窖泥为银灰色或白色针状晶体结块,酯香气较弱。虽然通过感官特征可以对窖泥的质量进行评价,但其变化较其中微生物群落组成及物种多样性变化缓慢[11]。香农指数广泛应用于生态系统稳定性的评价[22],窖泥微生物群落的多样性受空间[23]和窖龄[24-25]的影响。本研究发现退化窖泥细菌群落的香农指数均较之正常窖泥高。随着窖泥的退化,优势细菌微生物群落组成在原有Firmicutes(硬壁菌门)、Proteobacteria(变形菌门)、Actinobacteria(放线菌门)和Bacteroidetes(拟杆菌门)4个门的基础上,又增加了Spirochaetes(螺旋体门)、Synergistetes(互养菌门)和Chloroflexi(绿弯菌门)3个门,同时优势细菌属也从5个增加到9个。通过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对照分析,Hu[11]发现正常窖泥细菌群落的香农指数高于退化窖泥而与优质窖泥差异不显著,其研究结论与本研究不同的原因可能在于两个研究中退化窖泥的选择不同,Hu选择的退化窖泥采集自尚在使用中的窖池,而本研究采集的退化窖泥来自已2年未使用的窖池。
作为正常窖泥中的优势菌,本研究发现Lactobacillus(乳酸杆菌)的平均含量高达67.91%。虽然有研究指出乳酸菌含量过高会影响窖泥的品质[11],但其产生的乳酸菌可与乙醇生成乳酸乙酯,同时对杂菌的生长亦有一定的抑制作用[26]。通过采用DGGE技术对泸州老窖窖泥中的乳酸菌多样性进行分析,熊亚等[27]发现耐酸乳杆菌(L. acetotolerans)为窖泥中乳酸菌的优势种群。王葳等[28]亦使用纯培养方法从窖泥中分离出了L. zeae(玉米乳杆菌)、L. pentosus(戊糖乳杆菌)和Pediococcus acidilactici(乳酸片球菌)。通过产生己酸、丁酸和氢[29],梭菌对浓香型白酒香气的形成亦起着重要作用[30],古襄阳酒业为了加快窖泥的熟化通常会向新窖池中加入梭状芽孢杆菌。本研究发现退化窖泥中Clostridium(梭菌)的相对含量反而高于正常窖泥,这可能是由于Miseq高通量测序只能实现微生物属的相对定量,因而在后续研究中进一步使用qPCR对窖泥中梭菌进行绝对定量是极为必要的。(www.xing528.com)
本研究通过对与退化窖泥细菌群落结构差异显著相关的关键细菌类群进行甄别,证实了细菌多样性可以较为科学的判定窖泥质量,进而为后续窖泥质量优化和退化防止提供了一定的理论支撑。由于本研究的退化窖泥样品采集自已2年未使用的窖池,因此在后续研究中从正在使用的窖池中采集退化窖泥样品,并对其细菌多样性进行揭示,从而进一步检验和完善本研究的结果是极为必要的。
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