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在葡萄酒发酵领域，传统使用商业Saccharomyces cerevisiae发酵导致葡萄酒复杂性降低，且受气候变化影响，葡萄酒酒精度升高。研究人员开展Lachancea cidri与S. cerevisiae共培养发酵研究。结果显示，L. cidri能耐受多种发酵环境，且不同接种比影响香气。这为葡萄酒发酵提供新方向。
在葡萄酒的世界里，人们的口味越来越 “刁钻”，不再满足于传统葡萄酒单一的风味，而是渴望那些香气更浓郁、口感更复杂的佳酿。在葡萄酒的酿造过程中，酵母可是个关键角色，它直接决定了葡萄酒中的代谢产物和挥发性化合物的产生，进而影响葡萄酒的风味。然而，目前大多数葡萄酒发酵都依赖商业
Saccharomyces cerevisiae（酿酒酵母），这种 “单一酵母” 发酵虽然能保证发酵过程稳定可控，但也让葡萄酒的风味变得千篇一律，缺乏特色。
与此同时，气候变化给葡萄酒酿造带来了新的挑战。气温升高使得葡萄中的糖分浓度增加，当使用S. cerevisiae发酵高糖葡萄汁时，酿出的葡萄酒酒精度会过高，这不仅影响口感，还可能不符合部分消费者的健康需求。为了解决这些问题，科研人员把目光投向了非传统酵母（non - conventional yeasts，NCYs），期望它们能为葡萄酒发酵带来新的转机。
在这样的背景下，来自国外的研究人员针对Lachancea cidri（西德利拉赫曼酵母）与S. cerevisiae的共培养发酵展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Current Research in Food Science》上，为葡萄酒发酵行业带来了新的希望和方向。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展这项研究。在菌株培养与鉴定方面，使用特定的培养基对L. cidri CBS2950T和商业S. cerevisiae菌株 Lalvin EC1118? 进行保存和培养，并在不同条件下对其进行表型特征分析。在发酵实验中，利用合成葡萄酒汁（Synthetic Wine Must，SWM）模拟自然葡萄汁进行发酵，通过称重计算发酵过程中积累的 CO2损失来监测发酵动力学。运用高效液相色谱（High - Performance Liquid Chromatography，HPLC）测定细胞外代谢物浓度，使用配备火焰离子化检测器（Flame Ionization Detector，FID）的气相色谱仪分析挥发性化合物。还通过 RNA 测序（RNA - seq）和 DNA 提取技术，进行基因表达分析和种群动态评估，全面探究两种酵母在发酵过程中的变化。
研究结果如下：
- Lachancea cidri菌株 CBS2950 展现出良好的葡萄酒发酵特性：在对L. cidri CBS2950 潜在应用评估中，发现它对酿酒过程中常见的抗菌化合物（如硫酸铜 CuSO4、焦亚硫酸钾 K2S2O5）和乙醇具有一定耐受性。在高浓度的 K2S2O5环境下，L. cidri的耐受性优于S. cerevisiae；在高浓度 CuSO4环境下，S. cerevisiae表现更优。在乙醇耐受性测试中，L. cidri与工业菌株S. cerevisiae在固体培养基上的表现相当，不过在液体培养基中，在 8% 和 10% v/v 的乙醇浓度下，L. cidri的生长速度比S. cerevisiae慢。这些结果表明L. cidri具备在葡萄酒发酵环境中生存的潜力。
- Lachancea cidri在低氮条件下具有较高的发酵能力：研究人员在不同酵母可同化氮（Yeast Assimilable Nitrogen，YAN）浓度（180 mg/mL YAN 的 SWM180 和 60 mg/mL YAN 的 SWM60）的合成葡萄酒汁中评估两种酵母的发酵动力学。结果发现，发酵结束时，两种酵母产生的总 CO2量在两种条件下没有差异，但在 SWM60 的早期发酵阶段，L. cidri产生的 CO2比S. cerevisiae更多。在代谢产物方面，甘油和乙醇的产量在不同氮浓度下，两种酵母呈现出相反的趋势。在有机酸生产上，不同菌株和条件下也存在明显差异。挥发性化合物（Volatile Compounds，VC）分析显示，L. cidri和S. cerevisiae在不同氮浓度下具有不同的 VC 谱，这表明L. cidri在葡萄酒发酵中能产生独特的风味。
- 低氮发酵中Lachancea cidri氮吸收和有机酸生产的差异基因表达：为揭示两种酵母发酵差异的分子机制，研究人员在两种氮条件下对它们进行差异基因表达谱分析。结果显示，L. cidri受低氮水平的影响比S. cerevisiae小。在L. cidri中，SWM60 条件下有多个与氨基酸相关的基因上调，这表明它在低氮条件下能更有效地进行代谢调控。基因本体（Gene Ontology，GO）富集分析表明，L. cidri在低氮条件下，与次级代谢产物（如有机酸和羧酸）生产相关的基因上调，这解释了其在葡萄酒发酵中独特的感官特征。而S. cerevisiae在低氮条件下，与应激反应相关的基因增加，同时能量代谢相关的一些过程也发生变化。
- Lachancea cidri在与Saccharomyces cerevisiae混合发酵中的优势：研究人员进行了两种不同比例（1:1 和 10:1）的L. cidri与S. cerevisiae在 SWM180 中的共发酵实验。在发酵早期，1:1 比例的发酵产生的 CO2更多，且发酵速率峰值出现更早。种群动态分析发现，在两种比例下，发酵初期L. cidri占主导，后期S. cerevisiae逐渐占据优势，但最终都达到 1:1 的比例。混合发酵中糖消耗比单一发酵更快，不同比例下有机酸和挥发性化合物的产生有所不同。1:1 比例的发酵产物 VC 谱以高级醇为主，10:1 比例的发酵产物则具有更复杂的芳香谱，这表明L. cidri在混合发酵中能够调节风味。
- 混合发酵条件下L. cidri CBS29850 和S. cerevisiae EC1118 的转录反应：通过对不同比例混合发酵的两种酵母进行差异基因表达分析，发现L. cidri的差异表达基因数量比S. cerevisiae更多，说明混合培养比例对L. cidri转录反应影响更大。在L. cidri中，10:1 条件下与能量和应激相关的基因上调；在S. cerevisiae中，10:1 条件下与氨基酸生物合成相关的基因上调。这表明两种酵母在混合发酵中具有互补作用，能够实现平衡高效的发酵过程。
综合研究结论和讨论部分，L. cidri CBS2950 菌株在葡萄酒发酵领域展现出巨大的潜力。它不仅能够耐受葡萄酒发酵过程中的多种不利条件，还能在低氮环境下高效发酵。在与S. cerevisiae的混合发酵中，L. cidri能够持续存在并影响发酵产物的挥发性化合物谱，通过调整接种比例可以调制出不同风味的葡萄酒。这项研究为葡萄酒发酵行业提供了新的思路和方法，有望推动葡萄酒风味的创新和多样化发展。不过，目前的研究主要基于合成葡萄酒汁，未来还需要在天然葡萄汁中进一步验证L. cidri的性能，以确定其在商业葡萄酒酿造中的实际应用价值。
