五糧液-江南大學(xué)等聯(lián)合攻關(guān) 揭開濃香白酒“世紀(jì)”謎題

近日，國際原核微生物進(jìn)化與分類學(xué)權(quán)威期刊《International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology國際系統(tǒng)與進(jìn)化微生物學(xué)雜志》在線發(fā)表了由江南大學(xué)徐巖教授團(tuán)隊和五糧液股份有限公司等濃香型企業(yè)科研人員聯(lián)合攻關(guān)、揭秘濃香型白酒“濃香奧秘”的科研成果——《Caproicibacterium lactatifermentans sp. nov., isolated from pit clay used for the production of Chinese strong aroma-type liquor解乳酸己小桿菌：一種分離自中國濃香型白酒生產(chǎn)窖泥的微生物新種》。

這一科研成果，使得困擾了我國白酒科研工作者半個多世紀(jì)的濃香型白酒釀造主體己酸菌種類及其科學(xué)分類問題，有了科學(xué)規(guī)范的命名和精確注解，也標(biāo)志著“解乳酸己小桿菌”分類學(xué)地位正式確立，有助于促進(jìn)更多白酒發(fā)酵微生物的分類鑒定與科學(xué)命名，進(jìn)而全面揭示我國濃香型白酒釀造系統(tǒng)復(fù)雜性的科學(xué)奧秘。目前，該己酸菌物種名稱及其全基因組序列已被各大國際原核微生物分類學(xué)數(shù)據(jù)庫收錄。

濃香奧秘 困擾白酒科技界長達(dá)半個多世紀(jì)

濃香型白酒是我國十二大香型白酒中消費占比最大的香型品類，其風(fēng)味奧秘在于窖池中數(shù)量龐大、代謝活躍的厭氧微生物產(chǎn)生的奇特濃香。以濃香型白酒典型代表的五糧液為例，其地穴式曲酒發(fā)酵窖古窖泥中，每克含有數(shù)以百億計的功能微生物。早在2005年，五糧液一塊明代古窖泥被中國國家博物館永久收藏，成為該館目前收藏的唯一一件“活文物”。

五糧液“長發(fā)升”古作坊，窖泥中富含功能微生物

然而，長期以來，人們只知這一奇特濃香來自于窖泥中的己酸菌，卻對己酸菌不甚了解，己酸菌種類及其科學(xué)分類問題，困擾了我國白酒科研工作者長達(dá)半個多世紀(jì)。

上世紀(jì)60年代，我國白酒科研工作者開始致力研究濃香型主要呈味和呈香物質(zhì)的微生物代謝奧秘。上世紀(jì)七八十年代，科研工作者成功解密了窖泥中的一種己酸菌，被命名為“克氏梭菌”。此后，由于時代技術(shù)限制，窖泥主體己酸菌的種類尚未得到更深入精準(zhǔn)的剖析與確認(rèn)。

追根溯源 發(fā)現(xiàn)濃香白酒己酸主體菌新種

為了徹底了解窖泥中存在的己酸菌種群的類型，五糧液和江南大學(xué)徐巖教授團(tuán)隊成立了聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊從源頭重新進(jìn)行科研攻關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，在種水平確定窖泥中存在至少四種不同類型的己酸菌，占全球已報道己酸菌種類的40%左右;四種己酸菌中有一種尚未被分類命名的己酸菌新種，在不同濃香產(chǎn)區(qū)窖泥中分布廣泛且豐度較高，被鑒定為濃香型白酒窖泥的主體己酸菌。

研究人員據(jù)此利用優(yōu)化的窖泥產(chǎn)酸菌群培養(yǎng)分離技術(shù)，分離得到多個未命名新種，其中，從五糧液老窖泥中發(fā)現(xiàn)的編號為“JNU-WLY1368”的“微生物新物種”，即JNU-WLY1368菌株為該新種的重要代表菌株。

JNU-WLY1368，為解乳酸己小桿菌新種重要代表菌株

研究還發(fā)現(xiàn)，解乳酸己小桿菌這一新種相比其他近緣己酸菌，具有更為廣泛的底物譜，是其所在科目前發(fā)現(xiàn)的唯一可降解乳酸的己酸菌，該底物利用特征對于該菌在高酸度的釀造環(huán)境中的生存至關(guān)重要。

對于這項科研成果，有關(guān)業(yè)內(nèi)人士表示，這是微生物學(xué)領(lǐng)域和白酒行業(yè)的雙里程碑事件，是可以寫入釀酒教科書的重大發(fā)現(xiàn)。

國際認(rèn)可 己酸菌新種分類學(xué)地位正式確立

據(jù)悉，該項研究不僅是江南大學(xué)-五糧液股份有限公司協(xié)同創(chuàng)新實驗室重點項目，也得到了中國輕工業(yè)濃香型白酒固態(tài)發(fā)酵重點實驗室開放基金、國家自然科學(xué)(重點)基金和中國酒業(yè)協(xié)會白酒技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略發(fā)展委員會科技創(chuàng)新項目的資助。

江南大學(xué)-五糧液協(xié)同創(chuàng)新實驗室

聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊有關(guān)人員告訴記者，在成功分離得到多個未命名新種后，聯(lián)合攻關(guān)科研人員根據(jù)國際原核微生物命名規(guī)則(International Code of Nomenclature of Prokaryotes，ICNP)，采用多相分類法，包括底物利用譜、代謝產(chǎn)物譜、顯微形態(tài)、生長酸度范圍、生長溫度范圍、生長鹽度范圍、細(xì)胞膜脂肪酸組成、分子進(jìn)化鐘、全基因組平均核苷酸一致性和平均氨基酸一致性等10余項分析后，對其規(guī)范命名為Caproicibacterium lactatifermentans (中文譯名：解乳酸己小桿菌)，并于今年年初向國際原核微生物進(jìn)化與分類學(xué)權(quán)威期刊《國際系統(tǒng)與進(jìn)化微生物學(xué)雜志》投稿。

JNU-WLY1368產(chǎn)酸代謝途徑

隨著研究論文的正式發(fā)表，標(biāo)志著“解乳酸己小桿菌”分類學(xué)地位正式確立。目前，該己酸菌物種名稱及其全基因組序列已被各大國際原核微生物分類學(xué)數(shù)據(jù)庫收錄。

“解乳酸己小桿菌”新種名稱及其進(jìn)化地位的確立，不僅僅是對“大國濃香”核心科學(xué)奧秘的精確注解，同時也是對微生物學(xué)領(lǐng)域的一項重要貢獻(xiàn)，將有助于促進(jìn)更多未培養(yǎng)白酒發(fā)酵微生物的分類鑒定與科學(xué)命名，以全面揭示我國濃香型白酒釀造系統(tǒng)復(fù)雜性的科學(xué)奧秘。

科技創(chuàng)新 引領(lǐng)中國白酒產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

此次“解乳酸己小桿菌”的科研攻關(guān)，是五糧液堅持科技創(chuàng)新引領(lǐng)中國白酒科研產(chǎn)業(yè)、企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的一個縮影，也為“十四五”時期白酒高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)新的五糧液力量。

五糧液綠色生態(tài)釀酒基地

作為中國白酒產(chǎn)業(yè)中最先把科技成果運用到生產(chǎn)領(lǐng)域的企業(yè)之一，一直以來，五糧液公司尊崇“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”理念，堅持用現(xiàn)代科技助力傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，持續(xù)加大投入與管理力度，在科研項目的研發(fā)、人才隊伍建設(shè)、“產(chǎn)、學(xué)、研”對外合作等方面不斷取得長足進(jìn)展。

中國食品工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎

公司在原科研所的基礎(chǔ)上，組建了實力雄厚的科技創(chuàng)新矩陣平臺，先后設(shè)立了四川省級企業(yè)技術(shù)中心、博士后科研工作站、國家級企業(yè)技術(shù)中心、固態(tài)發(fā)酵資源利用四川省重點實驗室、四川省釀酒專用糧工程技術(shù)中心、中國輕工業(yè)濃香型白酒固態(tài)發(fā)酵重點實驗室、四川省固態(tài)發(fā)酵白酒釀造工程研究中心、酒類品質(zhì)與安全國際聯(lián)合研究中心。據(jù)2月15日國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于印發(fā)國家企業(yè)技術(shù)中心2021年評價結(jié)果的通知》中顯示，五糧液以82.3分位列白酒行業(yè)第一。

五糧液生態(tài)濕地

近年來，五糧液調(diào)集科研精英，配備最先進(jìn)的高精密儀器，在低度酒系列酒開發(fā)、新窖老熟、T法工藝、FL法(沸點量水)工藝、微機(jī)配料系統(tǒng)、五糧液微機(jī)勾調(diào)專家系統(tǒng)、無害化效益化處理丟糟工藝技術(shù)、超臨界二氧化碳萃取技術(shù)、雙開高排酒曲發(fā)酵、“UASB及煤沼混燒技術(shù)”等自有獨特的生產(chǎn)工藝研究，均取得重大成果。

中國輕工業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎

其中，《單糧與多糧濃香型白酒固態(tài)發(fā)酵酒醅微生物代謝結(jié)構(gòu)和代謝特征解析》項目系統(tǒng)解析了五糧液發(fā)酵相比于單糧發(fā)酵的優(yōu)勢，為五糧液傳統(tǒng)工藝的精髓作出了科學(xué)注解，獲2019年中國酒業(yè)協(xié)會科技進(jìn)步二等獎;《釀酒外源性食品安全風(fēng)險評估方法的研究與應(yīng)用》項目建立了系統(tǒng)的食品安全評估體系及關(guān)鍵控制技術(shù)，獲2020年中國輕工聯(lián)合會科技進(jìn)步二等獎;《五糧液包包曲質(zhì)量提升技術(shù)研究與應(yīng)用》優(yōu)化了曲坯成型工藝，顯著提升了大曲質(zhì)量，獲2021年中國食品工業(yè)協(xié)會科技進(jìn)步一等獎;《回沙窖產(chǎn)量提升技術(shù)研究》項目首創(chuàng)回沙窖紅糟發(fā)酵動力強(qiáng)化技術(shù)，獲2021年中國輕工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步三等獎……

五糧液廠區(qū)一角

作為行業(yè)龍頭企業(yè)，五糧液以創(chuàng)新為第一動力，以科技創(chuàng)新賦能企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)更高水平、更高質(zhì)量、更可持續(xù)發(fā)展。