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传统清香型白酒风味形成中复杂微生物互作机制尚不明确。本研究以酿酒酵母（S.c）和短乳杆菌（L.b）为对象，采用多组学探究其发酵互作，发现 S.c 抑制 L.b 可培养状态生长、促进酯合成等，为白酒发酵优化提供理论依据。
论文解读
在传统发酵食品的奇妙世界里，白酒作为中国特有的蒸馏酒，其风味形成一直笼罩着一层神秘的面纱。尤其是清香型白酒，采用开放固态发酵体系，复杂微生物群落如何协同作用塑造独特风味，仍是食品生物技术领域的未解之谜。目前，尽管已知酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae，S.c）和乳酸菌是清香型白酒微生物群落的核心功能成员，短乳杆菌（Levilactobacillus brevis，L.b）作为优势乳酸菌被分离鉴定，但二者在发酵过程中的互作机制，如代谢分工、拮抗效应如何具体影响风味物质的产生与平衡，仍缺乏系统深入的解析。传统单一组学研究难以全面揭示微生物互作的复杂生态关系，因此，开展多组学整合研究成为破解这一难题的关键。
为了揭开清香型白酒风味形成的微生物互作奥秘，来自相关研究机构的科研团队开展了一项具有重要意义的研究。该研究以酿酒酵母 NRRL Y-12632（S.c）和短乳杆菌 ATCC 14869（L.b）为研究对象，构建液态共培养模型，结合转录组学和非靶向代谢组学技术，系统探究二者在发酵过程中的互作机制。研究成果发表在《Food Bioscience》，为深入理解白酒发酵原理和工艺优化提供了新视角。
主要关键技术方法
研究主要采用了以下关键技术方法：一是通过平板划线法监测 S.c 和 L.b 在共培养与单培养条件下的可培养细胞状态，以分析种群动态；二是运用转录组学技术筛选差异表达基因，并进行功能富集分析；三是利用非靶向代谢组学技术分析挥发性风味物质变化及差异代谢物；四是结合两者数据进行代谢通路和互作机制解析。实验所用高粱来自山西汾阳某清香型酒厂，菌株从酒醅样品中分离筛选。
研究结果
种群动态监测
通过平板划线法观察发现，在高粱提取液培养基中，相同接种比例下，L.b 的存在对 S.c 可培养状态的生长和存活无显著影响，而 S.c 的存在则抑制了 L.b 的可培养状态生长，部分 L.b 转变为活菌但不可培养（viable but non-culturable，VBNC）状态。
挥发性风味物质分析
共培养体系与单培养相比，促进了酯类物质的合成，同时降低了醇类、酸类以及部分醛酮类成分的浓度，表明二者互作通过代谢调控重塑了风味物质轮廓。
代谢物与通路分析
代谢物和通路分析显示，羧酸类物质发生显著变化，S.c 及其代谢物影响了 L.b 的多个代谢通路，包括干扰其物质合成和能量代谢，揭示了二者在代谢层面的复杂互作。
转录组学分析
转录组分析表明，S.c 干扰了 L.b 的代谢通路，涉及核糖体生物发生、核苷酸修复和能量代谢等；同时，S.c 上调了与次级代谢物合成和碳代谢相关的基因，进一步从基因表达层面解析了互作机制。
研究结论与意义
本研究通过多组学整合分析，系统揭示了酿酒酵母（S.c）与短乳杆菌（L.b）在清香型白酒发酵中的互作机制。研究发现，S.c 通过抑制 L.b 的可培养状态生长，促使部分 L.b 进入 VBNC 状态，同时通过代谢竞争与交叉调控，平衡酯类物质富集与醇酸类物质抑制，从而重塑风味轮廓。转录组和代谢组数据表明，二者互作涉及能量代谢、物质合成等多个关键通路的调控。
该研究填补了清香型白酒微生物互作机制研究的空白，突破了传统单一组学的局限性，为深入理解白酒发酵过程中微生物驱动的风味形成机制提供了新的理论依据。研究结果不仅有助于解析传统发酵食品中复杂微生物群落的互作规律，还为基于合成微生物生态学原理的智能菌群设计提供了思路，有望推动白酒发酵工艺的优化和生产效率与质量标准化的提升，对传统食品产业的技术创新具有重要的指导意义。
