广西产区毛葡萄自然发酵葡萄酒的香气活性物质与微生物群落特征解析及其风味形成机制

本研究针对毛葡萄(Vitis quinquangularis)自然发酵葡萄酒存在的"青土味"等不良风味问题，通过GC-O-MS、GC-QQQ-MS/MS结合定量描述分析(QDA)技术，系统解析了其以酯类和(E)-β-大马酮为主导的果香-花香特征，首次揭示了C6化合物和挥发性酚类物质对特征"青土味"的贡献。采用宏基因组学与培养组学技术，明确了Hanseniaspora opuntiae等优势菌群及16个属微生物与6种酶(如EC 1.1.1.1)在风味形成中的关键作用，为提升中国特色葡萄品种酿酒品质提供了理论依据。

　　

在西南喀斯特地貌区，毛葡萄(Vitis quinquangularis Rehd.)作为抗石漠化的生态经济作物，其种植面积已超6000公顷，形成了中国最大的特色葡萄酒产区。然而这种低糖高酸的葡萄品种所酿制的酒体常带有令人不悦的"生青味"、"泥土味"等缺陷风味，严重制约了产业发展。传统观点认为这些风味可能源自葡萄表皮的本土微生物代谢，但具体物质基础和作用机制始终未明。随着"微生物风土"概念的兴起，揭示自然发酵过程中微生物与风味的关联成为提升区域特色葡萄酒品质的关键突破口。

广西壮族自治区农业科学院的研究团队在《Food Research International》发表的研究中，创新性地采用气相色谱-嗅闻-质谱联用技术(GC-O-MS)与香气提取物稀释分析(AEDA)相结合的方法，配合气相色谱-三重四极杆串联质谱(GC-QQQ-MS/MS)定量检测，系统鉴定了51种挥发性物质。同时运用宏基因组学和培养组学技术，对广西产区自然发酵毛葡萄酒的微生物群落进行了多维度解析。

Identification and quantitation of key odor-active volatile compounds
通过HS-SPME和SPE两种前处理方法，研究人员检测到8种高级醇、17种酯类、6种酸类、10种挥发性酚类及4种C6化合物。其中1-己醇、(E)-3-己烯-1-醇等C6化合物与4-乙烯基愈创木酚、丁香酚等挥发性酚类被确认为"青土味"的主要贡献者。特别值得注意的是，(E)-β-大马酮作为关键花香物质，与乙酸异戊酯等酯类共同构成了酒体的果香-花香基调。

微生物群落分析
宏基因组测序揭示了发酵过程中的优势菌群演替规律：非酿酒酵母Hanseniaspora opuntiae在发酵初期占主导，随后被Saccharomyces cerevisiae取代。同时发现了Paenibacillus sp.、Sphingomonas sp.等细菌属的持续存在。培养组学进一步鉴定出Actinomycetospora、Ameyamaea等16个属的微生物可能与EC 1.1.1.1(乙醇脱氢酶)、EC 1.1.1.318等6种酶共同参与了特征风味的合成。

Conclusion
该研究首次建立了毛葡萄酒"果香-花香"与"青土味"双元风味特征的物质基础图谱，阐明了微生物群落通过特定代谢途径产生C6化合物和挥发性酚类的作用机制。这不仅为理解中国本土葡萄品种的风味形成提供了新视角，更通过揭示"微生物风土"对区域特色葡萄酒风格的塑造作用，为定向调控发酵工艺、提升产品质量提供了理论支撑。研究中所建立的GC-O-MS与宏基因组学联用技术体系，也为其他特色农产品的风味研究提供了方法学参考。

值得注意的是，作者团队在CRediT贡献声明中详细列出了各成员的科研分工：第一作者Siqi Li负责实验设计、数据分析和论文撰写；通讯作者Dongqing Ye指导了项目整体实施；多位合作者分别参与了方法开发(Ying Yang)、样本检测(Weixi Yang)和数据分析(Jian Sun)等工作。这种跨学科的协作模式确保了从风味化学到微生物生态学的多维度研究深度。