多菌種協(xié)同發(fā)酵是白酒等傳統(tǒng)釀造食品生產(chǎn)工藝的典型特色，也是豐富的風(fēng)味物質(zhì)形成的關(guān)鍵,。在釀造生態(tài)系統(tǒng)中,，微生物不是一座座孤島，它們之間存在著千絲萬縷的聯(lián)系,，形成了錯(cuò)綜復(fù)雜的社交網(wǎng)絡(luò),。物種間的交互作用，對釀造微生物群落的結(jié)構(gòu)及功能有著重要影響,，令闡明傳統(tǒng)釀造科學(xué)機(jī)理面臨新的挑戰(zhàn),。

窖泥中的梭菌綱微生物，是濃香型白酒釀造過程重要的生香菌,，它們能夠產(chǎn)生多種短/中鏈脂肪酸,，對濃香型白酒典型風(fēng)格的形成發(fā)揮著重要作用。

其中,，互營細(xì)菌（如互營球菌,、互營單胞菌）和梭菌屬微生物是重要的產(chǎn)酸類群，且它們在老窖泥中的豐度占比高于新窖泥,。在前期研究中,，雙方團(tuán)隊(duì)通過高通量測序和多元統(tǒng)計(jì)分析方法，對窖泥微生物間互作關(guān)系進(jìn)行了預(yù)測,，發(fā)現(xiàn)梭菌和互營細(xì)菌間存在潛在的相互作用,，但缺乏直接證據(jù)。

互營細(xì)菌和梭菌屬之間有著什么樣的互作關(guān)系,？這種互作關(guān)系對濃香型白酒,，重要的呈香脂肪酸的合成有什么影響,？

為解答上述問題,，許正宏教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合沈才洪正高工團(tuán)隊(duì),，以分離自瀘州老窖窖泥中的互營球菌和不同種梭菌屬微生物為研究對象,，通過基因組系統(tǒng)比較分析它們的基因組功能特征,，研究不同菌株脂肪酸代謝通路差異,、純培養(yǎng)和共培養(yǎng)體系中菌株的生長和脂肪酸代謝差異。

研究發(fā)現(xiàn),，互營球菌和梭菌的互作關(guān)系具有種間差異性,，并進(jìn)一步通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)等方法，系統(tǒng)研究了共生促生長和產(chǎn)酸的兩菌株——老窖互營球菌（Novisyntrophococcus fermenticellae JN500902, N.902）和老窖梭菌（Clostridium fermenticellae JN500901, C.901）之間的交互作用機(jī)制,，分析發(fā)現(xiàn)共培養(yǎng)體系中老窖梭菌C.901產(chǎn)生的甲酸能被老窖互營球菌N.902通過Wood-Ljungdahl途徑所利用,，促進(jìn)乙酸的產(chǎn)生,，乙酸又進(jìn)一步被老窖梭菌通過逆β-氧化途徑利用，從而促進(jìn)了丁酸和己酸的積累,。

白酒釀造環(huán)境極其復(fù)雜,，種類繁多的窖泥微生物物種間的相互作用，對白酒釀造至關(guān)重要,。上述研究結(jié)果,，有助于加深對窖泥中功能微生物間復(fù)雜互作關(guān)系的科學(xué)認(rèn)識，同時(shí)也為人工理性調(diào)控窖泥菌群,，實(shí)現(xiàn)“新窖老熟”奠定理論基礎(chǔ),。

創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展，科技引領(lǐng)未來,。

瀘州老窖高度重視科技創(chuàng)新,，近年來依托國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心等科技創(chuàng)新平臺，深化產(chǎn)研融合,，聯(lián)合江南大學(xué)許正宏教授團(tuán)隊(duì)圍繞“從泥窖釀造生態(tài)系統(tǒng)到關(guān)鍵功能微生物”開展了基于“結(jié)構(gòu),、功能與調(diào)控”的多層次多體系的研究，并先后在《Applied and Environmental Microbiology》《mSystems》《Food Microbiology》《Food Research International》等國際知名期刊發(fā)表論文20余篇,，在《微生物學(xué)報(bào)》《生物工程學(xué)報(bào)》《微生物學(xué)通報(bào)》等國內(nèi)重要期刊發(fā)表論文近30篇,，不斷加深了對泥窖釀造微生物的時(shí)空結(jié)構(gòu)與演替規(guī)律的認(rèn)識，篩選獲得了一系列窖泥新物種和關(guān)鍵功能微生物,，解析了其釀造性能,。

在此基礎(chǔ)上，開展了人工菌群設(shè)計(jì)以及泥窖微生態(tài)系統(tǒng)功能調(diào)控的科技創(chuàng)新,，為深刻闡述“泥窖生香、老窖出好酒”以及“新窖老熟”等奠定了堅(jiān)實(shí)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ),。

▲老窖梭菌JN500901和老窖互營球菌JN500902為從瀘州老窖老窖泥中分離的新物種,，已公開發(fā)表于微生物專業(yè)期刊《International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology》