茅臺鎮不同區域醬香大曲微生物群落結構及生產性能對比

陳紹依，郎 瑩，邱樹毅，吳伯天，胡勝蘭，周鴻翔,

（1.貴州大學釀酒與食品工程學院，貴州省發酵工程與生物制藥重點實驗室，貴州 貴陽 550025；2.貴州王茅酒曲研究院有限公司，貴州 貴陽 550025）

大曲作為白酒糖化發酵的發酵劑和主要原料，是經過粉碎、潤糧、踩曲以及自然接種發酵而成[1]，在固態發酵過程中從周圍環境將功能微生物富集并導入最終成品中，在白酒釀造過程中起著至關重要的作用[2]。醬香大曲實則是一種高溫大曲，其獨特的微生物結構及代謝活動，決定了醬香白酒風味的形成[3]。

茅臺鎮盛產醬香白酒，也是優質醬香大曲的主要生產地，其大曲的微生物組成和生產性能在一定程度上使醬香白酒具有風味醇厚、口感細膩、醬香突出、空杯留香等特點[4]，而影響大曲微生物結構的因素包括原料、環境、工藝、生產季節、貯藏期等[5-7]。近年來，大曲的微生物群落構成已成為一個研究熱點，如Hu Yunan等[8]采用核磁共振和高通量測序分析3 種清香型大曲的微生物菌群，研究顯示3 種大曲中均以乳桿菌（Lactobacillus）、魏斯氏菌（Weissella）為優勢細菌，畢赤酵母屬（Pichia）、覆膜孢酵母屬（Saccharomycopsis）為優勢真菌。Yao Jin等[9]研究14 種醬香大曲的微生物群落多樣性與揮發性成分的相關性，發現茅臺酒廠曲樣的含氮化合物與芽孢桿菌（Bacillus）和曲霉（Aspergillus）豐度呈正相關，而其他樣品的酯類與乳桿菌和曲霉豐度相關。吳樹坤等[10]利用高通量測序技術對四川不同區域濃香大曲的微生物菌群進行分析，發現瀘州和宜賓曲樣具有相似的微生物群落結構，以高溫放線菌屬（Thermoactinomyces）、嗜熱真菌屬（Thermomyces）、魏斯氏菌屬、嗜熱子囊菌屬（Thermoascus）為優勢菌屬，而遂寧的兩個曲樣的微生物群落結構更相似，以芽孢桿菌屬、曲霉屬、葡萄球菌屬（Staphylococcus）為優勢菌屬。

有研究表明，位于茅臺鎮不同主釀區的茅臺、釣魚臺、國臺醬香白酒特征風味物質存在較大差異[11]，而醬香大曲決定醬香型白酒的風格和品質，故研究茅臺鎮不同區域醬香大曲的微生物構成與生產性能對醬香型白酒的發展有一定推動意義。采用第3代Nanopore測序平臺分析茅臺鎮不同區域醬香大曲的微生物構成，并分析優勢微生物與微生物、生產性能和特征風味物質的相關性，旨在為醬香大曲質量標準及個性化和后期研究大曲功能性微生物提供一定理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 樣品

TS、WS、WM、MH、DJ成品曲均為貯存3 個月以上的陳曲，分別由茅臺鎮不同區域的酒廠提供，若以茅臺鎮人民政府為起始點，5 種大曲的生產位置與起始點直線距離和地理描述如表1、圖1所示。大曲樣品從企業采樣后經粉碎混勻后裝入無菌密封袋置于4 ℃冰箱備用。

圖1 不同醬香大曲采樣分布圖Fig.1 Sampling distribution of five Daqu samples

表1 5 種大曲樣品地理描述Table 1 Geographical description of five Daqu samples

1.1.2 試劑

氫氧化鈉、鹽酸、硫酸（均為分析純）重慶川東化工有限公司；葡萄糖（分析純）天津市永大化學試劑有限公司；己酸（分析純）、標準品（2-戊醇、異戊醇、正戊醇、2-壬醇、1,2-丙二醇、糠醇、壬醇、苯乙醇、乙酸乙酯、苯甲酸乙酯、丁二酸二乙酯、乙酸苯乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、丙酸、戊酸、己酸、癸酸、苯甲醛、苯乙醛、2-壬酮、苯乙酮、愈創木酚、2-乙酰基呋喃、5-甲基-2-乙酰基呋喃）上海易恩化學技術有限公司；無水乙醇（分析純）天津市富宇精細化工有限公司；乙酸（分析純）、2,3-丁二醇、壬酸乙酯 上海麥克林生化科技有限公司；乙酸鈉（分析純）成都金山化學試劑有限公司；可溶性淀粉（優級純）天津市科密歐化學試劑有限公司；正丁醇、辛醇、丁酸乙酯、乳酸乙酯、己酸異戊酯、癸酸乙酯、苯乙酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、乙酸、異丁酸、丁酸、異戊酸、乙縮醛、乙偶姻、4-乙基愈創木酚、三甲基吡嗪、四甲基吡嗪、叔戊醇（內標）上海阿拉丁生化科技有限公司；2-甲基丁酸乙酯 上海賢鼎生物科技有限公司；乙醛 美國Sigma-Aldrich公司；以上標準品均為色譜純且純度不小于97.0%。

1.2 儀器與設備

PHS-3C精密酸度計 上海大普儀器有限公司；81-2 恒溫磁力攪拌器 上海司樂儀器有限公司；7890A-5975C氣相色譜-質譜（gas chromatograph-mass spectrometry，GC-MS）聯用儀、7890A GC儀 美國安捷倫科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 大曲樣品總DNA的提取和質檢

使用OMEGA DNA提取試劑盒直接提取大曲樣品總DNA，然后采用瓊脂糖電泳檢測DNA片段大小分布，使用NanoDrop儀器進行質量檢驗，當所提DNA的熒光強度比值A260nm/A280nm在2.0～2.2范圍內時，即認為所提DNA的質量達到測序要求。

1.3.2 高通量測序

將提取合格的曲樣DNA送至上海派森諾生物科技有限公司，利用Ampure XP beads純化DNA后，使用LSK109連接試劑盒中接頭進行連接反應，然后用Qubit檢測建好的DNA文庫并定量，最后在Oxford Nanopore PromethION測序儀上進行高通量測序。

1.3.3 大曲理化指標的測定

發酵力根據呂亞楠等[12]的方法測定，其他理化指標依照QB/T 4257—2011《釀酒酒曲通用分析方法》進行檢測。

1.3.4 特征風味物質的檢測1.3.4.1 曲樣預處理

根據蘇寧等[13]方法處理并稍作修整：準確量取45 mL體積分數25%乙醇溶液，加入10.00 g曲樣于100 mL三角瓶中，超聲30 min后，7000 r/min離心5 min，將上層清液過0.22 μm濾膜，吸取990 μL濾液和10 μL內標（叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸，體積分數為1%）至頂空瓶中，供GC-MS、GC分析。

1.3.4.2 GC-MS定性

色譜條件：SHIMADZU 221-75893-30 SH-Rtx-Wax色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；進樣口溫度250 ℃；檢測器溫度300 ℃；高純氮氣（99.999%）；空氣流量300 mL/min，氫氣流量30 mL/min，尾吹氣流量 30 mL/min；升溫程序：初始溫度為30 ℃，保持3 min，以3 ℃/min升溫至180 ℃，再以15 ℃/min升溫至210 ℃，保持8 min；分流進樣，分流比30∶1。

質譜條件：電子電離源；全掃描模式（分子質量范圍35.0～550.0 u）；離子源溫度230 ℃；電離能量70 eV；四極桿溫度150 ℃。

1.3.4.3 GC定量

根據張曉婕等[14]方法對大曲風味物質進行定量，GC條件如下：SHIMADZU 221-75893-30 SH-Rtx-Wax色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；進樣口溫度250 ℃；檢測器溫度300 ℃；高純氮氣（99.999%）；空氣流量300 mL/min，氫氣流量30 mL/min，尾吹氣流量30 mL/min；升溫程序：初始溫度為30 ℃，保持3 min，以3 ℃/min升溫至180 ℃，再以15 ℃/min升溫至210 ℃，保持8 min；分流進樣，分流比30∶1。定量方法：以待測物與內標物的含量比為橫坐標，峰面積比為縱坐標，建立各揮發性物質的標準曲線，以1.3.4.1節方法處理曲樣，采用內標法定量曲樣中各揮發性物質的含量，所有曲樣重復測定3 次。

1.4 數據處理與分析

1.4.1 數據處理

使用Flye（version：v2.8）對三代測序數據進行基因組拼接，同時Flye會對原始拼接結果進行5 輪糾錯，得到最終的拼接結果，然后按照97%相似性對非重復序列進行操作分類單元（operational taxonomic units，OTU）聚類，使用NR數據庫進行物種分類注釋，采用IBM SPSS Statistics 23對理化指標做單因素方差分析。

1.4.2 數據繪圖

采用USEARCH軟件計算α多樣性指數；Origin 2018繪制堆積圖；Gephi0.9.2繪制網絡圖，Venn圖和冗余分析（redundancy analysis，RDA）分別于http://www.cloud.biomicroclass.com/、https://hiplot-academic.com網站上完成。

2 結果與分析

2.1 大曲微生物構成及多樣性分析

α多樣性的Chao1、ACE指數和Shannon、Simpson指數分別反映微生物物種的豐富度和多樣性，指數越高表示物種的豐富度和多樣性越好。由表2可知，5 種醬香大曲的覆蓋率均為100%，表示本次測序結果能真實反映曲樣的微生物結構；DJ細菌的Chao1、ACE指數最高，說明DJ細菌豐富度最好；TS細菌的Shannon、Simpson指數最高，即TS細菌多樣性最好。WM真菌的Shannon、Simpson指數最高，說明WM真菌多樣性最好；而MH真菌的豐富度和多樣性最低，可能與該酒企制曲工藝、生產原料、周圍環境有關[15]，或在生產發酵過程中，優勢菌群替代非功能菌種[16]。

表2 大曲樣品α多樣性分析結果Table 2 Results of microbial α-diversity analysis of Daqu samples

5 種大曲在細菌屬水平上共檢測到1093 個OTU，在真菌屬水平上共檢測到281 個OTU，根據分類注釋到的OTU繪制Venn圖，可直觀展示不同醬香大曲共有和特有的OTU。共有OTU是引起大曲共性的重要原因，而特有OTU是引起大曲差異的重要菌群。如圖2a所示，在細菌屬水平上5 種大曲含有457 個相同的OTU，OTU數依次為TS（728）＞MH（706）＞DJ（691）＞WS（626）＞WM（618），說明TS、MH、DJ細菌多樣性較好，與表2結果一致；5 種大曲特有OTU數及其占比分別為70和9.92%（MH）、21和3.35%（WS）、19和2.61%（TS）、10和1.62%（WM）、6和0.87%（DJ）。如圖2b所示，在真菌屬水平上5 種大曲含有171 個相同的OTU，OTU數依次為：TS（264）＞WM（259）＞WS（255）＞DJ（215）＞MH（172），說明TS、WM、WS的真菌豐度較好，與表2結果一致；5 種大曲特有OTU數及其占比分別為4和1.57%（WS）、3和1.14%（TS）、1和0.47%（DJ）、1和0.39%（WM）、0和0.00%（MH）。MH特有70 種細菌物種，沒有特性真菌，說明MH的70 種特性細菌是引起MH特征差異的重要微生物。

圖2 不同醬香大曲OTU分布圖Fig.2 Venn diagrams showing shared and unique OTUs between Daqu samples

2.2 不同醬香大曲微生物群落結構分析

醬香大曲作為一種高溫大曲，其細菌占據相對的優勢，是使酒體醬香風味突出的重要原因[17]。如圖3所示，MH、DJ位于赤水河右岸，以細菌為優勢菌群，相對豐度在79.89%以上，是典型的醬香大曲；TS、WM位于赤水河左岸，其細菌的相對豐度略高于真菌的相對豐度；WS位于赤水河右岸，真菌豐度的占比最高，其原因可能是距離中心區域最遠，及其所處的微環境引起。

圖3 不同醬香大曲屬水平總體微生物群落結構Fig.3 Microbial community structure at the genus levels in Daqu

根據屬水平分類注釋的OTU結果，選取細菌、真菌相對豐度前20的OTU分別繪制百分比堆積柱狀圖。如圖4a所示，細菌相對豐度較高的物種是芽孢桿菌屬（Bacillus）、糖多孢菌屬（Saccharopolyspora）、魏斯氏菌屬（Weissella）、葡萄球菌屬（Staphylococcus）、鏈霉菌屬（Streptomyces）。芽孢桿菌屬分別占MH、DJ細菌屬總豐度的64%、31%，表明芽孢桿菌屬是MH、DJ的絕對優勢菌屬，與其他學者研究的芽孢桿菌屬是醬香大曲中絕對優勢菌群結果一致[18-19]。高溫放線菌屬（Thermoactinomyces）在TS、WM、MH、DJ、WS的相對豐度依次為14.55%、5.64%、0.91%、0.10%、0.74%，在地理位置上，表明高溫放線菌屬可作為茅臺鎮赤水河左岸的優勢細菌屬，而在高度上，高溫放線菌屬更適合生存在茅臺鎮高海拔地區。魏斯氏菌屬的相對豐度在5 種曲樣順序為TS（12.84%）＞WM（9.97%）＞MH（3.72%）＞DJ（2.11%）＞WS（0.62%），在地域上呈現出赤水河左岸＞赤水河右岸、距茅臺鎮中心區域較近＞茅臺鎮核心區域較遠、海拔高度高＞海拔高度低規律。

圖4 不同醬香大曲屬水平前20群落結構Fig.4 Top 20 most abundant microbial genera in Daqu

大曲優勢菌群的代謝活動是醬香白酒風味產生的關鍵，芽孢桿菌屬是醬香型白酒發酵過程中最重要的功能菌[20]，在大曲貯藏過程中能夠分泌淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶等酶類[21-22]，是醬香大曲代謝生產吡嗪類、酯類、醇類等多種風味化合物的重要菌屬[23]。有研究表明，溫度是影響芽孢桿菌屬數量的重要因素[24]，適度高溫會促進芽孢桿菌屬等耐熱微生物的生長，抑制大多數微生物的生長，而MH和DJ的芽孢桿菌屬高可能與環境及其生產控制工藝有關。高溫放線菌屬與芽孢桿菌屬均屬于耐熱微生物，均能分泌淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶[25]，多存在于高溫大曲中，對醬香白酒的風味有一定的貢獻，有研究表明高溫放線菌菌株不僅能生產其他吡嗪類化合物，還能生產具有醬香風味的愈創木酚[26]。魏斯氏菌屬是產酸細菌，在大曲發酵過程中能夠生產乙酸、乳酸合成乙酸乙酯、乳酸乙酯等特征風味物質[10,27]。有關魏斯氏菌屬在大曲中的報道較多，Yao Su等[28]研究發現魏斯氏菌屬是芝麻香型白酒高溫大曲發酵過程中的第二優勢菌屬，在發酵過程中呈先增后降的趨勢。Deng Yuke等[29]也發現魏斯氏菌屬是大曲發酵過程中的優勢細菌屬，與本研究結果一致。乳桿菌屬、魏斯氏菌屬、片球菌屬（Pediococcus）均屬乳酸菌[28,30]，在本研究均被檢測到，已有研究證實乳酸菌為中高溫大曲發酵過程中的優勢細菌[28,31]。

如圖4b所示，5 種大曲相對豐度均大于1%的優勢真菌屬有曲霉屬（Aspergillus）、紅曲霉屬（Monascus）、青霉屬（Penicillium）、拉薩姆氏菌屬（Rasamsonia）、籃狀菌屬（Talaromyces），曲霉屬、青霉屬為大曲的絕對優勢真菌。橫梗霉屬（Lichtheimia）、覆膜孢酵母屬（Saccharomycopsis）在TS、WM、MH中的比例明顯高于DJ、WS，在地域上呈現為茅臺鎮中心區域特有的優勢真菌，在海拔上呈現為茅臺鎮較高海拔區域特有的優勢真菌，已有研究表明橫梗霉屬、覆膜孢酵母屬是茅臺鎮醬香型大曲不同主釀區的優勢真菌群[32-33]。曲霉屬、青霉屬是高溫大曲普遍存在的優勢真菌屬[34]，能夠生產淀粉酶、蛋白酶[35]，對大曲的液化力、糖化力和酯化力起重要作用[36]。Xia Yu等[37]在研究醬香大曲與濃香大曲的淀粉酶活性相關蛋白時，發現相比濃香大曲，醬香大曲上調表達的淀粉酶蛋白主要取決于曲霉屬。橫梗霉屬在醬香大曲中具有較高的耐熱性，能夠高產脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶[37-38]，是醬香大曲必不可少的優勢菌群。有研究表明大曲發酵過程中，微生物菌群是由乳酸菌代謝驅動的自我馴化過程，而橫梗霉屬是中溫大曲酸化后最豐富的優勢菌群，其原因是橫梗霉屬具有將乳酸轉化為丙酮酸鹽的潛力，干擾乳酸菌的正反饋回路，使其能在一定濃度的乳酸環境下生存，從而成為優勢菌群[30]。覆膜孢酵母屬是茅臺風味大曲常見的優勢菌群[39]，在大曲發酵過程中可以影響其他優勢菌群的生長，有助于醇類、酯類、吡嗪類風味化合物的形成[40]。

2.3 不同醬香大曲微生物相關性分析

在制曲過程中，大曲中的微生物通過競爭、共生及拮抗等關系相互影響從一個相對不穩定的狀態逐漸形成一個相對穩定的微生物群落，為探究茅臺鎮不同區域5 種醬香大曲中優勢微生物之間的關系，本研究基于Spearman相關系數（|r|＞0.7，P＜0.01）對5 種醬香大曲的優勢物種進行網絡相關性分析，平均度越大、連接線越多則節點越大。如圖5所示，5 種大曲正相關比例為56.88%～99.05%，負相關比例為0.95%～43.12%，距茅臺鎮中心區域較近的TS、WM、MH其正負相關較適中，而距茅臺鎮中心區域較遠的DJ、WS其正相關遠大于負相關。位于茅臺鎮赤水河右岸的MH、DJ、WS的邊緣明顯高于赤水河左岸的TS、WM的邊緣，并且具有更高的連接性（即平均程度），表明赤水河右岸曲樣微生物間的相互作用更強[41]。除DJ曲樣外，其他曲樣網絡圖分為三大模塊，梭菌屬（Clostridium）、慢生芽孢桿菌屬（Lentibacillus）、擬青霉屬（Penicilliopsis）、畢赤酵母屬（Pichia）均在5 種大曲中連接點最多的模塊，說明這4 類微生物菌群是5 種大曲共有的關鍵微生物菌群，對其他微生物菌群影響較大。值得關注的是，在DJ曲樣中，酵母屬（Saccharomyces）與其他優勢微生物負相關；在WS曲樣中，高溫放線菌屬、假單胞菌屬（Pseudomonas）與其他優勢微生物負相關；在MH曲樣中，糖多孢菌屬、魏斯氏菌屬、埃希氏桿菌屬（Escherichia）、高溫放線菌屬、擬青霉屬、覆膜孢酵母屬與其他優勢微生物負相關，這些菌群對大曲微生物間的調控至關重要。而TS、WM的負相關的微生物較為混雜，這可能與地域和所處的微環境有關。圖5列出了各種曲樣優勢菌屬之間的相互關系，雖然從現有結果中很難分析出優勢菌屬之間關系的內在原因，但可為進一步研究菌種之間的相互作用提供依據。就目前結果看，梭菌屬、慢生芽孢桿菌屬、擬青霉屬、畢赤酵母屬與多種菌屬之間存在較強的相關性，以及在各曲樣中，與其他優勢菌屬存在負相關的菌屬可以作為后續研究的重點微生物。

圖5 不同醬香大曲微生物共生網絡圖Fig.5 Microbial cooccurrence networks of Daqu

2.4 不同醬香大曲微生物與理化相關性分析

大曲理化指標中的水分、酸度、淀粉含量可在一定程度上反映大曲的質量，液化力、糖化力、酯化力則反映大曲的酶系功能，而發酵力可反映大曲中某些微生物生長情況。5 種大曲理化指標均有顯著差異，如表3所示，大曲水分和淀粉質量分數分別在9.12%～11.87%、55.50%～61.54%之間，水分越低即揮發程度越好，說明大曲的成熟度越好，而淀粉含量體現在制曲過程中糖化酶對淀粉的消耗[42]。WS酸度最高為（2.17±0.02）mmol/10 g，顯著高于其他高溫大曲，說明其內部產酸微生物代謝及產酸代謝比較旺盛，當酸度水平較高時，乳酸菌會成為大曲的優勢菌群[30]。發酵力反映大曲中的某些微生物利用基質生產酒精的能力，WM、DJ的發酵力明顯低于其他曲樣。糖化力、酯化力、液化力的大小可反映大曲中淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶的酶活大小，有研究表明芽孢桿菌屬和霉菌是影響大曲酶活性的因 素[21,33]，其中MH有較高的糖化力（251.13±4.10）U，WM有較高的酯化力（313.66±4.84）U，而DJ、WS均表現較低的液化力和糖化力。

表3 大曲樣品理化指標檢測結果Table 3 Physicochemical indexes of Daqu samples

采用RDA研究優勢菌群與理化指標之間的相關性，其中兩因素間的夾角為銳角時，表示存在正相關，反之為負相關，兩因素投影到另一個因素的長度越長則相關性越大。如圖6a所示，細菌中的葡萄球菌屬、假單胞菌屬、埃希氏桿菌屬、梭菌屬與水分和酸度呈正相關；高溫放線菌屬、尿素芽孢桿菌屬（Ureibacillus）、魏斯氏菌屬、糖多孢菌屬與淀粉含量、糖化力、液化力和酯化力呈正相關，其中，魏斯氏菌屬是影響大曲糖化力、液化力和酯化力的主要菌群，這與劉慧等[42]的研究結果一致。如圖6b所示，酵母屬、橫梗霉屬與發酵力呈正相關，且橫梗霉屬與糖化力相關性大于與液化力相關性，有研究表明橫梗霉屬與糖化酶系統的關鍵蛋白有關[37]。覆膜孢酵母屬、嗜熱真菌屬與酯化力、淀粉含量、糖化力、液化力呈正相關，而覆膜孢酵母屬是WM的優勢菌群，說明覆膜孢酵母屬是引起WM高酯化力的關鍵菌群。

圖6 不同醬香大曲微生物與理化指標的RDAFig.6 Redundancy analysis of correlation between microbial communities and physicochemical indexes of Daqu

2.5 不同醬香大曲微生物與特征風味的相關性分析

大曲的風味物質可直接或間接影響白酒發酵過程中風味物質的形成，對白酒終產品的復雜香氣具有重要的影響。本研究采用張曉婕等[14]的方法對大曲特征風味物質進行定量，如表4所示，共檢測到45 種揮發性化合物。為了進一步探究引起茅臺鎮不同區域醬香大曲特征風味差異的微生物，選取14 種特征差異物質和15 種優勢菌屬進行RDA。

如圖7a所示，芽孢桿菌屬與四甲基吡嗪、丙酸、異戊酸、鄰苯二甲酸二丁酯、2,3-丁二醇、苯乙醛呈正相關，已有研究報道芽孢桿菌屬是生產四甲基吡嗪、2,3-丁二醇的重要微生物[43-44]。魏斯氏菌屬與乙酸、乳酸乙酯、乙酸乙酯、正戊醇呈正相關；葡萄球菌屬、埃希氏桿菌屬、假單胞菌屬與2-甲基丁酸乙酯、正丁醇、乙醛、4-乙基愈創木酚呈正相關。

如圖7b所示，曲霉屬與正丁醇、2-甲基丁酸乙酯呈正相關；青霉屬、嗜熱子囊菌屬與丙酸、4-乙基愈創木酚呈正相關；酵母屬與四甲基吡嗪呈正相關；橫梗霉屬是引起多種風味物質差異的關鍵菌群，與乙酸、異戊酸、2,3-丁二醇、苯乙醛、鄰苯二甲酸二丁酯呈正相關；覆膜孢酵母屬與乙酸乙酯呈正相關。綜上，細菌中的芽孢桿菌屬和真菌中的橫梗霉屬是引起大曲風味物質差異的優勢菌群，覆膜孢酵母屬是乙酸乙酯的關鍵菌群，這與上述WM酯化力高相符合。

高溫大曲中的細菌種類和數量直接影響碳水化合物和氨基酸的運輸和代謝[45]，芽孢桿菌屬作為高溫大曲的優勢菌群，其數量與種類直接影響大曲的特征風味。有研究表明，可通過高溫壞境影響芽孢桿菌屬的生長，促進吡嗪類、酸類、酮類、醛類化合物的生成[24,33,46]。橫梗霉屬是中高溫大曲產生酶和風味前體化合物的潛在優勢菌群，據報道在大曲酸化后成為最豐富的真菌，與苯乙酮、苯甲醇、丁酸等風味物質呈正相關[30]。覆膜孢酵母屬可提高淀粉酶活，增加物種豐富度，促進醇類、酯類化合物的生成，對糖化酶活性、微生物群落結構和風味代謝物有積極的影響，與本研究結果一致[40,47]。

3 結論

采用高通量測序技術分析比較茅臺鎮不同區域醬香大曲的微生物群落結構，并結合RDA法研究微生物與微生物、理化因子、特征風味物質之間的相關性。結果表明，在細菌屬水平上，位于茅臺鎮中心區域的MH與同為赤水河右岸的DJ具有相似細菌群落結構，芽孢桿菌屬是MH、DJ的絕對優勢細菌屬，而位于赤水河左岸的TS與WM的細菌群落結構更相似，魏斯氏菌屬與高溫放線菌屬在TS、WM的占比遠高于MH、DJ、WS；在真菌屬水平上，DJ與WS具有相似的真菌群落結構，而TS與WM的真菌結構更相似，此外，橫梗霉屬、覆膜孢酵母屬在與茅臺鎮中心區域距離較近的TS、WM、MH中比例明顯高于茅臺鎮中心區域外的DJ、WS。網絡相關性表明距茅臺鎮中心較遠的DJ、WS優勢微生物間的正相關遠大于距茅臺鎮中心較近的TS、WM、MH；位于赤水河右岸的MH、DJ、WS優勢微生物間相互作用更強。RDA發現魏斯氏菌屬、橫梗霉屬與大曲的生產性能有較大相關性，而覆膜孢酵母屬可明顯影響大曲的酯化力；芽孢桿菌屬、橫梗霉屬是引起特征風味物質差異的主要菌群，覆膜孢酵母屬是產生乙酸乙酯的關鍵菌群。

茅臺鎮不同區域醬香大曲的微生物結構、理化指標以及風味物質各有差異，同時存在一定的相關性，本研究可為醬香白酒行業提供理論依據，同時為后續研究大曲的功能微生物及代謝提供一定參考。