生物工程学院陆震鸣教授团队在Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety上发表封面综述文章
发布日期:2025-09-15 来源:生物工程学院
近期,极速体育_必威体育$官网app网站生物工程学院陆震鸣教授团队联合国家固态酿造工程技术研究中心沈才洪主任团队从微生物群落结构、功能、组装机制和适应性等方面系统总结了浓香型白酒窖泥微生态系统的研究进展,并对该领域未来研究的突破点进行了述评,以“Strong-Flavor Baijiu Pit Mud Microbiome in the Context of Modern Industry: From a Black Box Under Empiricism to the Gradual Revelation of Microbial Ecosystems“为题正式发表于Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety。
泥窖酿造是浓香型白酒独特的生产方式,窖泥微生物菌群的代谢活动对酒体风味品质至关重要。在长期持续不间断的酿造过程中,窖泥微生物群落持续演化,形成“老窖出好酒”的品质特征。研究表明,窖泥微生物与己酸、丁酸等浓香骨架风味物质的生成密切相关。一直以来,优质窖泥的养育面临着诸多技术挑战,破局的关键在于深刻理解窖泥菌群的结构与演替规律,核心功能微生物的生态适应性机制、互作关系及其代谢或生态学功能。在此基础上,才能够真正实现窖泥微生物的功能调控以及理性工业应用,助力浓香型白酒的品质提升。
文章系统总结了窖泥微生态系统的研究进展,展示了老窖作为持续运行了数百年的人工生物反应器(泥窖酿造)的独特使用和科学价值。首先介绍了窖泥菌群结构研究进展,分别从培养组学和基因组学的角度理清了窖泥菌群结构研究的历史脉络与截至目前的研究成果;然后基于时间/空间尺度研究的汇总强调窖泥微生物群落结构虽然因受到具体的地域、气候等影响而具有空间尺度上的异质性,但在时间尺度上具有宏观的相似性;总结了长期酿造过程中窖泥菌群结构的演替规律,将窖泥的老熟过程划分为微生物快速演替期、群落结构优化期和相对稳定期;解析了窖泥菌群中四大微生物模块的代谢功能及互作机制;引入生态学概念,从生态系统层面解析窖泥微生态研究,揭示窖泥菌群组装的生态过程;总结了窖泥菌群在高酸、高醇酿造环境下的适应性进化机制。
窖泥微生态体系作为典型的复杂适应性系统,长期的使用使得窖泥菌群发生了“自我净化和进化”,拥有了在诸如高酸、高酒精含量的极端环境下厌氧生存的策略,这也为研究工业环境下的长期选择性压力驱动微生物群落演化规律提供了理想模型。同时,文章还提出随着多组学技术和人工智能的发展,传统酿造工艺正从“经验驱动”迈向“数据驱动”,这为今后的研究与应用提供了思路。
生物工程学院2021级博士研究生梅军兰为论文第一作者,柴丽娟副研究员和许正宏教授为论文的通讯作者。本项目得到了国家自然科学基金(32370142)、四川省自然科学基金(2025ZNSFSC0199)以及中国博士后科学基金(2024T170375和2023M741512)等项目资助。
近年来,陆震鸣教授团队和沈才洪主任团队长期密切合作,针对浓香型白酒开展了系列研究工作,在白酒酿造微生物群落结构与功能解析、功能微生物菌株分离鉴定、酒体风味物质分析与溯源、大曲微生物群落研究以及工艺优化等方面进行了较为系统的研究工作。近几年先后在《Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety》《Applied and Environmental Microbiology》《mSystems》《Food Chemistry》《Food Microbiology》《Food Research International》等国际知名期刊发表论文30余篇,在《微生物学报》《生物工程学报》《微生物学通报》等国内重要期刊发表论文近40篇。
论文链接:https://doi.org/10.1111/1541-4337.70224
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编辑:顾琳杰
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