0935-2608482

　　这些成果表白，随机过程正在酒醅发酵过程中从导了微生物群落的拆卸，但枯草芽孢杆菌的插手改变了异质选择、同质选择、扩散、同质扩散和生态漂移对群落拆卸的贡献，导致了发酵过程微生物群落的分化。细菌的异质选择过程从0。00%添加至2。77%，实菌的同质选择过程贡献从5。55%添加至22。22%，使酒醅微生物群落的拆卸过程更具确定性。确定性过程保留了顺应性强的微生物，从而加强了某些群落特有的功能，随机性过程能够丰硕的功能多样性，有帮于维持生态系统的不变性，因而确定性过程的添加可能导致了群落正在拆卸过程中多样性的降低。确定性过程是由生物要素及非生物要素配合决定，确定性过程的添加，申明枯草芽孢杆菌的插手可能导致因子及微生物彼此感化发生了改变。

　　四川轻化工大学食物取酿酒工程学院的曹卫林、黄丹*和四川郎酒股份无限公司的沈毅*等从浓喷鼻型酒厂取得摊晾拌曲后的酒醅以及窖池傍边的黄水，此中黄水能够供给浓喷鼻型白酒发酵过程中的窖泥微生物，用摊晾拌曲后的酒醅和黄水建立了浓喷鼻型白酒酒醅的多菌发酵尝试系统，同时插手从浓喷鼻型白酒酒醅分手获得的枯草芽孢杆菌。

　　）、类芽孢杆菌属（Paenibacillus）、醋杆菌属（Acetobacter）、葡萄球菌属（Staphylococcus）、栖热菌属（Thermus）、不动杆菌属（Acinetobacter）等。Lactobacillus正在发酵初期占比力大，跟着发酵的进行逐步削减，取之前研究类似，而PaenibacillusAcetobacter的占比跟着发酵不竭添加。取BG比拟，EG中初始细菌构成因为添加了枯草芽孢杆菌，使得Bacillus正在第0天相对品貌添加，但正在发酵竣事时两组的Bacillus相对品貌接近，微生物群落有必然抵当外来入侵能力，同时Bacillus是浓喷鼻型白酒发酵过程中劣势之一，取其他酒醅微生物正在持久驯化过程中有着奇特关系网，尝试添加了初始Bacillus的相对含量，但跟着发酵的进行又回到了其正在群落中的生态位上，施行其功能。基于线性判别阐发（linear discriminant analysis，LDA）效应量（LDA effect size，LEfSe）阐发（LDA≥2，P＜0。05）获得组间具有显著差别的细菌消息（图2C），差别细菌有红球菌属（Rhodococcus）、黄杆菌属（Flavobacterium）、气单胞菌属（Aeromonas）、普雷沃氏菌属（Prevotella）等。

　　多样性和多样性的影响。发酵过程中微生物多样性的变化见图1A、B，微生物丰硕度用Shannon指数暗示，EG和BG细菌多样性指数有着类似的变化趋向，均先下降后上升，正在第8天时达到最低，随后上升至23 d后趋于平稳，枯草芽孢杆菌的 添加显著降低了EG的细菌多样性，这表白枯草芽孢杆菌可能对细菌的发展具有强烈的感化；EG和BG实菌多样性指数变化趋向也类似，线天后起头趋于平稳，EG中实菌多样性指数正在整个发酵过程中总体都低于BG，申明芽孢杆菌能发生抗菌物质，可能导致了微生物多样性的降低。基于Bray-Curtis距离对EG和BG正在发酵期间的微生物进行PCoA，由图1C、D可知，BG取EG的相信椭圆显示酒醅微生物正在发酵过程中有显著的阶段性特征（P1：0～16 d，P2：23～40 d），酒醅发酵过程中的微生物群落布局往往具有阶段性特征，且这种阶段差别是因为微生物群落对外部前提的顺应而发生。取BG比拟，实菌正在EG中的阶段性特征更弱，枯草芽孢杆菌改变了实菌群落的演替。别的，EG和BG发酵过程中的细菌群落和实菌群落分布均有较着的分手，ANOSIM阐发表白两组间差别显著（P＜0。01）（细菌（相对强度R＝0。503 8）、线）），申明枯草芽孢杆菌对微生物群落布局形成了影响。这些改变这可能是酒醅微生物群落中微生物彼此感化的调理，或者因为芽孢杆菌排泄各类次级代谢产品，从而对群落的布局和演替形成了影响。

　　基于零模子（999 个随机化）计较了β最接近的分类单位指数（βNTI），用以评估芽孢杆菌对酒醅微生物发酵过程随机性过程和确定性过程对群落拆卸机制的影响[33]。如图3A、C所示，正在发酵过程中细菌和实菌均受随机性过程（βNTI＜2）以及确定性过程（βNTI＞2）影响，且次要是由随机性过程从导。正在βNTI根本上，由图3B、D可知，枯草芽孢杆菌影响了酒醅发酵过程中微生物群落的拆卸过程。细菌群落中，同质选择对群落拆卸的贡献从19。44%增到了20。33%，异质选择从0。00%添加到2。77%，扩散从13。88%降至4。16%，同质扩散从9。72%降至8。33%，生态漂移从56。94%增至63。88%。实菌群落中，同质选择对群落的贡献从5。55%添加至22。22%，异质选择从9。72%降至6。94%，扩散从8。33%添加至41。66%，生态漂移从76。38%降至29。16%。

　　＜0。05）。由图7A、B可知，BG的微生物共现收集共分为5 个模块、211 个节点、512 条边，收集平均加权度6。029，模块化系数0。879。EG的收集共分为5 个模块、262 个节点、1 851 条边，收集平均加权度23。816，模块化系数0。551。EG收集中的罕见类群和前提罕见类群占比添加，而丰硕类群以及前提罕见或丰硕类群的占比下降。EG中微生物共现收集平均加权度取边数显著添加，且模块化系数降低。如图7C、D所示，比拟BG，EG收集中各模块的前提罕见类群的占比添加，且罕见类群和前提罕见类群正在各模块平分别变得平均。罕见类群取前提罕见类群对变化愈加，两者正在各模块平分布的添加可能鞭策微生物群落布局的改变。

　　为了明白生态位宽度的改变对酒醅微生物亚群落构成的影响，计数EG和BG各亚群落的共有。如图5C、D所示，细菌群落中EG和BG的罕见类群和前提罕见类群共有最多；其次正在EG傍边的罕见类群和BG傍边的前提罕见类群有36 个共有，比拟于BG，EG有21 个的生态位宽度有所下降。实菌群落中EG的罕见类群和BG的前提罕见类群共有最多，总共97 个，有68 个的生态位宽度下降。前提罕见类群相对于罕见类群，正在微生物群落中具有更高的相对品貌，EG中罕见类群取BG中前提罕见类群的高类似度，申明大大都微生物正在EG傍边相对品貌下降，同时生态位宽度的降低，证了然微生物对的操纵程度和范畴降低，枯草芽孢杆菌通过影响浓喷鼻型白酒发酵过程中微生物的生态位宽度进而导致罕见类群数的添加。而罕见类群对更，罕见菌群取劣势菌群的占比会影响群落对干扰的抵当取恢复能力，因此可能会对酒醅发酵过程中微生物群落的演替速度取标的目的形成影响。

　　如图2B所示，BG和EG中的劣势实菌属有未分类的曲霉属（unclassified_f__Aspergillaceae）、曲霉属。

　　的改变会导致生态位沉构，这驱动了细菌或实菌群落的堆积，前面的阐发指明，插手枯草芽孢杆菌后，酒醅发酵过程中的理化目标变化发生了显著差别，为了探究这种改变对酒醅微生物的影响，通过计较正在两个发酵系统中的生态位宽度，能够领会该对资本的操纵程度和顺应能力的改变。按照Jiao Shuo等的方式计较了每个别离正在EG和BG中的生态位宽度，对生态位宽度添加或削减的数量进行了统计，同时为了表征群落内部的微生物变化环境，按照微生物的相对品貌将其划分为6 个亚群落：罕见类群、丰硕类群、两头类群、前提罕见类群、前提丰硕类群、前提罕见或丰硕类群。如图5A、B所示，细菌菌群中，取BG比拟，EG中大部门的生态位宽度都降低，同时降低了整个细菌群落的生态位宽度，而实菌群落中生态位宽度下降取上升的数量相当，实菌群落全体的生态位宽度变化也不大，申明枯草芽孢杆菌对细菌菌属的生态位宽度影响大于实菌，这种差别表白实菌群落中微生物占领更广的生态位宽度，对变化具有更高的顺应能力以及抵当能力，正在改变后仍然能更普遍的操纵资本。EG中细菌、实菌的罕见类群的数量都显著添加，同时前提罕见类群和前提罕见或丰硕类群的数量显著降低，申明EG傍边微生物的压力更大，导致一些相对品貌正在整个发酵过程中下降以至是消逝。枯草芽孢杆菌的添加影响了酒醅微生物的生态位宽度，这可能注释了酒醅微生物多样性的变化。

　　酒醅发酵过程中理化因子的变化取微生物群落演替及代谢环境亲近相关，酒醅的水分含量、乙醇含量、还原糖和总酸含量变化环境如图4所示。此中水分含量和乙醇含量做为感官上最曲不雅的理化参数之一，对微生物组发展代谢具有显著的驱动感化。BG取EG的水分含量和乙醇含量呈现了类似的变化趋向，均表示为第0～16天快速上升，第16～40天起头下降并趋于平缓，此中发酵第16天时酒醅乙醇含量达到最大值，BG和EG组别离为（8。35±0。07）、（9。73±0。07）mL/100 g。还原糖做为微生物群落的根基养分物质，正在酒醅发酵中饰演着至关主要的感化。正在发酵第0～8天，BG取EG的还原糖质量分数持续添加并达到最大，最大值别离为（8。90±0。13）%、（9。06±0。15）%，这可能是起始酒醅微生物快速分化淀粉导致还原糖含量上升，芽孢杆菌属是α-葡萄糖苷酶（3。2。1。20）基因的劣势微生物，EG中高品貌的芽孢杆菌导致了其具有更高的还原糖含量。BG取EG的总酸含量正在发酵第0～16天时，上升速度最快，别离为（0。45±0。03）、（0。44±0。01）mmol/10 g。正在发酵第16～40天时，EG的总酸含量显著高于BG。各理化目标正在0～23 d内均有较大变化，正在23 d后变化幅度减小。受枯草芽孢杆菌的影响，但变化幅度有所分歧。

　　这些成果申明枯草芽孢杆菌添加了罕见类群的数量取品种，加强了罕见类群正在微生物收集布局中的功能，同时微生物收集的模块化程度降低，微生物之间关系更复杂，微生物收集的不变性降低，出格的，尝试组共现收集中最大的模块1满是细菌，而第3大的模块3也仅有3 个实菌属，两模块别离占了收集的18。70%和16。79%，芽孢杆菌的添加使得细菌群落内部联系更慎密，使细菌群落更不不变，鞭策了细菌群落的拆卸取演替。

　　枯草芽孢杆菌的插手影响了酒醅中微生物的生态位沉构，微生物亚群落布局改变，同时各亚群落的生态位宽度改变，如图6A～C所示，展现了酒醅微生物次要的3 个亚群落的生态位宽度变化，细菌中罕见类群的生态位宽度显著下降，前提罕见类群和前提罕见或丰硕类群的生态位宽度无显著变化；实菌中罕见类群和前提罕见类群的生态位宽度显著上升，而前提罕见或丰硕类群的生态位宽度显著下降。罕见类群对的响应取变化，对微生物群落总体差别贡献大于丰硕类群，这影响了微生物群落的演替速度（图6D、E）。酒醅发酵过程中细菌罕见类群数量及占比添加，劣势（相对品貌＞1%）数削减，且罕见类群的生态位宽度降低，更容易受影响而改变，加速了酒醅发酵过程细菌群落的演替速度。而实菌稀无数量添加，但相对于BG，EG中罕见类群和前提罕见类群的生态位宽度添加，削弱了亚群落受的影响，降低了实菌群落演替速度。

　　的改变鞭策了微生物群落的演替，同时微生物间彼此感化也会鞭策群落的演替，为了研究芽孢杆菌对酒醅发酵过程中微生物彼此感化的影响，基于Spearman相关性系数建立了微生物共现收集。

　　Bacillus）是浓喷鼻型白酒酿制过程中主要的功能菌属，取酵母菌、乳杆菌以及霉菌等白酒酿制过程中的环节微生物联系慎密，同时能代谢发生淀粉酶、卵白酶和脂肪酶等多种酶，芽孢杆菌的添加或削减会影响酒醅微生物的群落布局。微生物间的彼此感化也会影响群落的拆卸过程，而通过收集阐发能够量化微生物彼此感化，进一步阐发微生物彼此感化对群落拆卸的影响。

　　Bacillus subtilisJP1）进行生物扰动尝试。通过扩增子测序手艺和生物消息统计学探究发酵过程酒醅微生物群落构成变化，以及枯草芽孢杆菌对酒醅微生物生态位宽度和彼此感化的影响，以期解析枯草芽孢杆菌对酒醅微生物群落的拆卸过程及演替速度的影响机制。

　　）、红曲霉属（Monascus）、哈萨克斯坦酵母属（Kazachstania）、复膜孢酵母属（Saccharomycopsis）等，此中unclassified_f__Aspergillaceae正在发酵初期占比很大，跟着发酵的进行逐步削减，IssatchenkiaKazachstania跟着发酵进行品貌添加。Aspergillus正在BG中是次要菌属，正在整个发酵过程相对品貌正在30%摆布，而正在EG中相对品貌显著下降（7%摆布），这可能是由于枯草芽孢杆菌对Aspergillus发生拮抗感化；Monascus正在EG后期占比添加，LEfSe阐发成果（图2D）显示Monascus是EG取BG两组的显著差别微生物，MonascusBacillus有着代谢合做，常用于其他发酵产物制备。其余差别实菌属有Aspergillus、有孢汉逊酵母属（Saccharomycodes）、毕赤酵母属（PichiaKazachstania等，后三者相对品貌正在EG中更高。Pichia是产乙醇的主要贡献者，其相对品貌提高，这可能会给因子带来改变，影响微生物群落的拆卸过程。2 枯草芽孢杆菌对酒醅微生物群落建立的影响。