高温大曲色泽差异的微生物组-代谢物-酶活性关联机制及其发酵优化价值

本研究针对黄、白、黑三种高温大曲的差异化特征尚未系统解析的问题，通过多时间点采样（第8、15、40天），结合酶活性检测、Illumina MiSeq测序和非靶向代谢组学技术，揭示白色大曲的淀粉酶和中性蛋白酶活性显著高于其他两类，并鉴定出Bacillus、Scopulibacillus等优势菌属与代谢通路（如羧酸衍生物、脂肪酸）的关联性，为传统发酵食品工艺优化提供科学依据。

　　

高温大曲（high-temperature Daqu）在发酵过程中因色泽差异（黄、白、黑）蕴含独特的微生物生态与代谢特征。本研究通过多时间点（第8、15、40天）采样分析，发现白色大曲的淀粉酶（amylase）和中性蛋白酶（neutral protease）活性显著高于黑色与黄色类型。Illumina MiSeq测序技术鉴定出5个优势细菌属和6个优势真菌属，其中白色大曲以芽孢杆菌属（Bacillus）和Scopulibacillus为主导，而黑色大曲则富集Kroppenstedtia、Saccharopolyspora、Thermoascus、Saccharomyces和曲霉属（Aspergillus）。非靶向代谢组学（non-targeted metabolomics）显示羧酸衍生物、脂肪酸（fatty acyls）、有机氧化化合物和苯衍生物是差异代谢物的主要类别，且黑色大曲的差异代谢物数量最为丰富。相关性分析表明，Bacillus和Scopulibacillus与淀粉酶及中性蛋白酶活性呈显著正相关，而Saccharopolyspora和Thermoascus与精氨酸（arginine）和脯氨酸（proline）代谢通路中的代谢物密切关联。这一发现为传统发酵食品产业的精准调控提供了理论支撑。