Food Research International|陈坚院士团队张娟教授课题组研究成果：不同轮次酱香型大曲碳水化合物代谢网络解析与差异分析

近日，Food Research International在线发表了江南大学未来食品科学中心陈坚院士团队张娟教授课题组的研究成果“The differences in carbohydrate utilization ability between six rounds of Sauce-flavor Daqu”（Zhu et al., Food Res. Int. 2023, 163, 112184）。2020级博士研究生朱琪为论文第一作者，堵国成教授和张娟教授为通讯作者。

酱香型白酒是中国三大主要香型白酒之一，因其独特的风味，深受大众的喜爱，拥有相当稳定的消费市场。“曲为酒之骨”，作为酱香型白酒的重要发酵剂，酱香型大曲为白酒发酵提供了重要的发酵力与液化力，因此优质的大曲是白酒品质和产量提高的关键。茅台酒工艺复杂，一个生产周期需要多轮次制曲，生产周期漫长，环境与季节性差异等因素将会导致不同轮次酱香型大曲发酵性能差异，最终影响白酒产量与品质，因此有必要探究影响酱香型大曲发酵性能差异的内在原因。

酱香型大曲发酵性能主要体现在对原料中碳水化合物的降解与转化，因此需要解决两个重要问题：参与碳水化合物代谢的关键酶系与关键酶系的来源。本研究串联宏基因组与宏蛋白组学技术解析大曲发酵过程碳水化合物代谢网络及其活性功能微生物。共有23种真菌与5种细菌参与到碳水化合物代谢中，淀粉代谢，纤维素代谢，葡聚糖代谢是酱香型大曲主要的碳水化合物代谢途径。相对于细菌，真菌的参与度较高，其中Saccharomycopsis fibuligera, Aspergillus oryzae, Monascus purpureus, Byssochlamys spectabilis,Lichtheimia ramosa, Thermomyces lanuginosus和Thermoascus aurantiacus是酱香型大曲中国参与碳水化合代谢的重要功能微生物。产α-淀粉酶功能微生物Lichtheimia ramosa, Lichtheimia corymbifera和Kroppenstedtia eburnea是一轮次大曲的标记微生物，使得其具有更高的液化能力。除了微生物来源的酶系，小麦来源的β-淀粉酶同样在酱香型大曲的淀粉降解中发挥重要作用，与α-淀粉酶的协同作用赋予前三个轮次大曲更高的液化力。本研究结果对于大曲成曲机制解析有重要的意义，同时为强化大曲发酵性能提供可靠的理论依据。

上述研究工作得到了国家重点研发计划（2019YFC1605800）、江苏省重点研发计划（BE2021624）项目的资助。

图1 酱香型大曲微生物群落组成分析

图2 酱香型大曲碳水化合物关键酶系与代谢网络分析

（编辑：潘梦妍）