近日，四川輕化工大學(xué)生物工程學(xué)院“白酒資源微生物與大數(shù)據(jù)應(yīng)用”課題組在農(nóng)林科學(xué)領(lǐng)域1區(qū)期刊《Food Bioscience》 (Q1, IF:4.8) 發(fā)表題為“Analysis of the baijiu pit mud microorganisms and sub-communities that biosynthesize specific metabolites, using genomic and metabolic models”的研究性論文（https://doi.org/10.1016/j.fbio.2024.105648）。四川輕化工大學(xué)2021級(jí)碩士研究生陳聰為論文第一作者，鄒偉副教授為論文通訊作者。該研究工作得到了四川省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（2023NSFSC0184）的支持。

       窖泥微生物群落對(duì)濃香型白酒的產(chǎn)量和風(fēng)味品質(zhì)有著重大影響。該研究利用多種窖泥微生物分離菌株的基因組注釋以及基因組規(guī)模代謝模型（genome scale metabolic model，GSMM），來分析它們的代謝能力和代謝相互作用，并預(yù)測有助于特定代謝物生物合成的種間相互作用。通過多種培養(yǎng)條件分離出了 68 株窖泥菌株。在屬的水平上，Bacillus、Enterococcus、Enterobacter、Acinetobacter、Rummeliibacillus和Lactococcus占主導(dǎo)地位。對(duì)各種純菌株培養(yǎng)物的基因組進(jìn)行了注釋，凸顯了它們的代謝以及生物地球化學(xué)循環(huán)（例如碳循環(huán)、氮循環(huán)和硫循環(huán)）。這些菌株呈現(xiàn)出一種層級(jí)性狀空間，包括資源獲取、資源利用和抗逆性，有利于適應(yīng)窖泥環(huán)境。構(gòu)建了這 68 株菌株的GSMMs，模型預(yù)測顯示這些菌株具備生物合成 223 種不同代謝物的代謝潛力。以 17 種特定代謝物為目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行群落建模表明，存在 24 種具有活性的生物合成物種，其中Lysinibacillus mangiferihumi和Providencia manganoxydan是必不可少的，另外 22 種是可替代的。它們可以組合形成 270 個(gè)亞群落。這些研究結(jié)果為全面分析窖泥微生物的代謝功能及相互作用提供了一種有效的方法，也為設(shè)計(jì)用于生產(chǎn)特定窖泥風(fēng)味化合物的人工微生物群落提供了理論支持。