作为中国传统白酒的典型代表之一，酱香型白酒产量虽然只占中国白酒的3%左右，但利润却占了中国白酒行业的40%以上。酱香型白酒发酵主要分为3个典型固态发酵阶段，即大曲制备、堆积发酵和入池发酵，其中大曲制备和堆积发酵会网罗酿造环境中的微生物菌群，说明酿造环境中必然存在与发酵相关的微生物。

微生物的生长、繁殖、衰亡与其生存的环境密切相关，受环境因子的影响较大。研究表明茅台地区赤水河水体和茅台镇空气夏季样品中的微生物多样性相对其他3个季节更加丰富，说明该地区夏季的气候条件更适合微生物生长繁殖。为揭示茅台镇1～7轮次酿造环境中的细菌菌群结构多样性及环境因子对其影响，贵州大学酿酒与食品工程学院，贵州省发酵工程与生物制药重点实验室的王 琳、胡小霞、黄永光*以茅台镇酿造环境中细菌群落为研究对象，通过高通量测序技术与数理统计结合研究酿造环境样本中细菌菌群结构组成、分布和环境因子的关联性，旨在解析环境因子与酿造环境优势细菌群落的相关性，为茅台镇酱香型白酒酿造环境微生态结构、资源价值评价、产业发展等研究提供数据基础理论及科学依据。

1、α多样性分析

通过α多样性分析可以得到群落中物种的丰富度、覆盖度和多样性等信息，常用的度量标准有Shannon指数、Chao指数、ACE指数和覆盖率。运用统计学Student’s t-检验方法分析不同轮次酿造环境样本之间的指数值是否具有显著差异。本研究茅台镇不同轮次酿造环境样本的菌群多样性指数显著性分析（可操作分类单元（OTU）水平）见图1。

2、α多样性与环境因子的关系

从图2可看出，Shannon指数、ACE指数、Chao指数和覆盖率与降雨量相关性较弱，但与其余4个环境因子相关性强，其中Shannon指数与环境温度和光照时长相关性显著；ACE指数和Chao指数与环境温度和湿度显著相关；覆盖率与环境温度、湿度和大气压存在显著相关性。同样，从轮次角度分析发现，4个指数在6轮次酿造环境样本中均与5个环境因子具有较弱的相关性，而其他轮次与1种或多种环境因子存在显著相关。例如，在1轮次中Shannon指数与光照时长呈显著负相关，在7轮次中Chao指数与温度和湿度呈显著正相关，而在2轮次中ACE指数与湿度显著负相关，Chao指数和覆盖率与温度、湿度和大气压具有显著正相关。综上结果表明，不同轮次的环境因子对细菌菌群多样性存在一定调控，细菌α多样性在一定程度上与气候条件因子相关，而且各轮次的相关程度存在差异，对细菌菌群的显著影响主要在2轮次和3轮次。

3、细菌物种与菌群结构分析

由图3可知，在纲、科和属水平上，不同轮次酿造环境样本中的细菌菌群种类非常丰富，而且优势菌纲、优势菌科和优势菌属在结构组成上具有高度的一致性。说明茅台镇酱香白酒酿造环境中的主要细菌菌群结构具有较高的相对稳定性，也表征了茅台镇在酿造酱酒活动过程中长期驯化环境微生物所形成固有的特征性菌群结构，为酿酒微生态结构的优化、稳定性奠定了基础。

4、优势细菌菌群与环境因子的关系

基于酱香型白酒酿造过程中的酿造微生物一部分来自于酿造环境中的优势微生物，而且微生物也存在复杂的分类结构，因此有必要筛选出纲、科和属水平下的优势细菌（平均相对丰度≥1.00%），研究其与环境因子之间的相关性（图4）。

上述结果表明，环境因子与茅台镇酿造环境中大约73%的优势细菌群落相关性显著，其中环境温度和光照时长对酿造环境中优势细菌菌群结构起决定性调控作用，其次是湿度和降雨量，大气压对环境微生物的影响最小。进一步证明了茅台镇特有的气候环境为参与酱香型白酒酿造的微生物菌群繁衍生息提供了适宜的条件，使酿造微生物得到了长期稳定的繁殖、生长、富集。

结论

结果表明，α多样性与环境因子相关性较明显，其中2轮次和3轮次酿造环境中细菌群落与温度和湿度的相关性显著。35种优势菌与环境因子具有显著相关性，其中Gammaproteobacteria纲及其亚类群和Bacilli纲及其亚类群与5个环境因子均有显著相关性，特别是温度、湿度和光照时长对这两个纲的影响较大。Alphaproteobacteria纲及其亚类群与环境温度显著正相关。Sphingobacteriia纲及其亚类群中的Sphingobacterium与温度和降雨量相关性较显著。Actinobacteria纲及其亚类群都与光照时长呈显著正相关。Betaproteobacteria纲及其亚类群和Flavobacteriia纲及其亚类群菌几乎不受环境因子的影响。本研究结果为深入认识、解析茅台镇酿造环境中的微生物结构特征及其与环境因子之间的关联性提供了基础理论和学科依据。

本文《环境因子对茅台镇不同轮次酿造环境细菌群落结构多样性的影响》来源于《食品科学》2022年43卷8期150-157页，作者：王琳，胡小霞，黄永光。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210305-074。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

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