五糧液-江南大學(xué)等聯(lián)合攻關(guān) 揭開(kāi)濃香白酒“世紀(jì)”謎題

近日，國(guó)際原核微生物進(jìn)化與分類(lèi)學(xué)權(quán)威期刊《International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology國(guó)際系統(tǒng)與進(jìn)化微生物學(xué)雜志》在線發(fā)表了由江南大學(xué)徐巖教授團(tuán)隊(duì)和五糧液股份有限公司等濃香型企業(yè)科研人員聯(lián)合攻關(guān)、揭秘濃香型白酒“濃香奧秘”的科研成果——《Caproicibacterium lactatifermentans sp. nov., isolated from pit clay used for the production of Chinese strong aroma-type liquor解乳酸己小桿菌：一種分離自中國(guó)濃香型白酒生產(chǎn)窖泥的微生物新種》。

這一科研成果，使得困擾了我國(guó)白酒科研工作者半個(gè)多世紀(jì)的濃香型白酒釀造主體己酸菌種類(lèi)及其科學(xué)分類(lèi)問(wèn)題，有了科學(xué)規(guī)范的命名和精確注解，也標(biāo)志著“解乳酸己小桿菌”分類(lèi)學(xué)地位正式確立，有助于促進(jìn)更多白酒發(fā)酵微生物的分類(lèi)鑒定與科學(xué)命名，進(jìn)而全面揭示我國(guó)濃香型白酒釀造系統(tǒng)復(fù)雜性的科學(xué)奧秘。目前，該己酸菌物種名稱(chēng)及其全基因組序列已被各大國(guó)際原核微生物分類(lèi)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)收錄。

濃香奧秘 困擾白酒科技界長(zhǎng)達(dá)半個(gè)多世紀(jì)

濃香型白酒是我國(guó)十二大香型白酒中消費(fèi)占比最大的香型品類(lèi)，其風(fēng)味奧秘在于窖池中數(shù)量龐大、代謝活躍的厭氧微生物產(chǎn)生的奇特濃香。以濃香型白酒典型代表的五糧液為例，其地穴式曲酒發(fā)酵窖古窖泥中，每克含有數(shù)以百億計(jì)的功能微生物。早在2005年，五糧液一塊明代古窖泥被中國(guó)國(guó)家博物館永久收藏，成為該館目前收藏的唯一一件“活文物”。

五糧液“長(zhǎng)發(fā)升”古作坊，窖泥中富含功能微生物

然而，長(zhǎng)期以來(lái)，人們只知這一奇特濃香來(lái)自于窖泥中的己酸菌，卻對(duì)己酸菌不甚了解，己酸菌種類(lèi)及其科學(xué)分類(lèi)問(wèn)題，困擾了我國(guó)白酒科研工作者長(zhǎng)達(dá)半個(gè)多世紀(jì)。

上世紀(jì)60年代，我國(guó)白酒科研工作者開(kāi)始致力研究濃香型主要呈味和呈香物質(zhì)的微生物代謝奧秘。上世紀(jì)七八十年代，科研工作者成功解密了窖泥中的一種己酸菌，被命名為“克氏梭菌”。此后，由于時(shí)代技術(shù)限制，窖泥主體己酸菌的種類(lèi)尚未得到更深入精準(zhǔn)的剖析與確認(rèn)。

追根溯源 發(fā)現(xiàn)濃香白酒己酸主體菌新種

為了徹底了解窖泥中存在的己酸菌種群的類(lèi)型，五糧液和江南大學(xué)徐巖教授團(tuán)隊(duì)成立了聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)從源頭重新進(jìn)行科研攻關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，在種水平確定窖泥中存在至少四種不同類(lèi)型的己酸菌，占全球已報(bào)道己酸菌種類(lèi)的40%左右;四種己酸菌中有一種尚未被分類(lèi)命名的己酸菌新種，在不同濃香產(chǎn)區(qū)窖泥中分布廣泛且豐度較高，被鑒定為濃香型白酒窖泥的主體己酸菌。

研究人員據(jù)此利用優(yōu)化的窖泥產(chǎn)酸菌群培養(yǎng)分離技術(shù)，分離得到多個(gè)未命名新種，其中，從五糧液老窖泥中發(fā)現(xiàn)的編號(hào)為“JNU-WLY1368”的“微生物新物種”，即JNU-WLY1368菌株為該新種的重要代表菌株。

JNU-WLY1368，為解乳酸己小桿菌新種重要代表菌株

研究還發(fā)現(xiàn)，解乳酸己小桿菌這一新種相比其他近緣己酸菌，具有更為廣泛的底物譜，是其所在科目前發(fā)現(xiàn)的唯一可降解乳酸的己酸菌，該底物利用特征對(duì)于該菌在高酸度的釀造環(huán)境中的生存至關(guān)重要。

對(duì)于這項(xiàng)科研成果，有關(guān)業(yè)內(nèi)人士表示，這是微生物學(xué)領(lǐng)域和白酒行業(yè)的雙里程碑事件，是可以寫(xiě)入釀酒教科書(shū)的重大發(fā)現(xiàn)。

國(guó)際認(rèn)可 己酸菌新種分類(lèi)學(xué)地位正式確立

據(jù)悉，該項(xiàng)研究不僅是江南大學(xué)-五糧液股份有限公司協(xié)同創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)項(xiàng)目，也得到了中國(guó)輕工業(yè)濃香型白酒固態(tài)發(fā)酵重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金、國(guó)家自然科學(xué)(重點(diǎn))基金和中國(guó)酒業(yè)協(xié)會(huì)白酒技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略發(fā)展委員會(huì)科技創(chuàng)新項(xiàng)目的資助。

江南大學(xué)-五糧液協(xié)同創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室

聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)有關(guān)人員告訴記者，在成功分離得到多個(gè)未命名新種后，聯(lián)合攻關(guān)科研人員根據(jù)國(guó)際原核微生物命名規(guī)則(International Code of Nomenclature of Prokaryotes，ICNP)，采用多相分類(lèi)法，包括底物利用譜、代謝產(chǎn)物譜、顯微形態(tài)、生長(zhǎng)酸度范圍、生長(zhǎng)溫度范圍、生長(zhǎng)鹽度范圍、細(xì)胞膜脂肪酸組成、分子進(jìn)化鐘、全基因組平均核苷酸一致性和平均氨基酸一致性等10余項(xiàng)分析后，對(duì)其規(guī)范命名為Caproicibacterium lactatifermentans (中文譯名：解乳酸己小桿菌)，并于今年年初向國(guó)際原核微生物進(jìn)化與分類(lèi)學(xué)權(quán)威期刊《國(guó)際系統(tǒng)與進(jìn)化微生物學(xué)雜志》投稿。

JNU-WLY1368產(chǎn)酸代謝途徑

隨著研究論文的正式發(fā)表，標(biāo)志著“解乳酸己小桿菌”分類(lèi)學(xué)地位正式確立。目前，該己酸菌物種名稱(chēng)及其全基因組序列已被各大國(guó)際原核微生物分類(lèi)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)收錄。

“解乳酸己小桿菌”新種名稱(chēng)及其進(jìn)化地位的確立，不僅僅是對(duì)“大國(guó)濃香”核心科學(xué)奧秘的精確注解，同時(shí)也是對(duì)微生物學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要貢獻(xiàn)，將有助于促進(jìn)更多未培養(yǎng)白酒發(fā)酵微生物的分類(lèi)鑒定與科學(xué)命名，以全面揭示我國(guó)濃香型白酒釀造系統(tǒng)復(fù)雜性的科學(xué)奧秘。

科技創(chuàng)新 引領(lǐng)中國(guó)白酒產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

此次“解乳酸己小桿菌”的科研攻關(guān)，是五糧液堅(jiān)持科技創(chuàng)新引領(lǐng)中國(guó)白酒科研產(chǎn)業(yè)、企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的一個(gè)縮影，也為“十四五”時(shí)期白酒高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)新的五糧液力量。

五糧液綠色生態(tài)釀酒基地

作為中國(guó)白酒產(chǎn)業(yè)中最先把科技成果運(yùn)用到生產(chǎn)領(lǐng)域的企業(yè)之一，一直以來(lái)，五糧液公司尊崇“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”理念，堅(jiān)持用現(xiàn)代科技助力傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，持續(xù)加大投入與管理力度，在科研項(xiàng)目的研發(fā)、人才隊(duì)伍建設(shè)、“產(chǎn)、學(xué)、研”對(duì)外合作等方面不斷取得長(zhǎng)足進(jìn)展。

中國(guó)食品工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)

公司在原科研所的基礎(chǔ)上，組建了實(shí)力雄厚的科技創(chuàng)新矩陣平臺(tái)，先后設(shè)立了四川省級(jí)企業(yè)技術(shù)中心、博士后科研工作站、國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心、固態(tài)發(fā)酵資源利用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、四川省釀酒專(zhuān)用糧工程技術(shù)中心、中國(guó)輕工業(yè)濃香型白酒固態(tài)發(fā)酵重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、四川省固態(tài)發(fā)酵白酒釀造工程研究中心、酒類(lèi)品質(zhì)與安全國(guó)際聯(lián)合研究中心。據(jù)2月15日國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于印發(fā)國(guó)家企業(yè)技術(shù)中心2021年評(píng)價(jià)結(jié)果的通知》中顯示，五糧液以82.3分位列白酒行業(yè)第一。

五糧液生態(tài)濕地

近年來(lái)，五糧液調(diào)集科研精英，配備最先進(jìn)的高精密儀器，在低度酒系列酒開(kāi)發(fā)、新窖老熟、T法工藝、FL法(沸點(diǎn)量水)工藝、微機(jī)配料系統(tǒng)、五糧液微機(jī)勾調(diào)專(zhuān)家系統(tǒng)、無(wú)害化效益化處理丟糟工藝技術(shù)、超臨界二氧化碳萃取技術(shù)、雙開(kāi)高排酒曲發(fā)酵、“UASB及煤沼混燒技術(shù)”等自有獨(dú)特的生產(chǎn)工藝研究，均取得重大成果。

中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)

其中，《單糧與多糧濃香型白酒固態(tài)發(fā)酵酒醅微生物代謝結(jié)構(gòu)和代謝特征解析》項(xiàng)目系統(tǒng)解析了五糧液發(fā)酵相比于單糧發(fā)酵的優(yōu)勢(shì)，為五糧液傳統(tǒng)工藝的精髓作出了科學(xué)注解，獲2019年中國(guó)酒業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng);《釀酒外源性食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的研究與應(yīng)用》項(xiàng)目建立了系統(tǒng)的食品安全評(píng)估體系及關(guān)鍵控制技術(shù)，獲2020年中國(guó)輕工聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng);《五糧液包包曲質(zhì)量提升技術(shù)研究與應(yīng)用》優(yōu)化了曲坯成型工藝，顯著提升了大曲質(zhì)量，獲2021年中國(guó)食品工業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng);《回沙窖產(chǎn)量提升技術(shù)研究》項(xiàng)目首創(chuàng)回沙窖紅糟發(fā)酵動(dòng)力強(qiáng)化技術(shù)，獲2021年中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)……

五糧液廠區(qū)一角

作為行業(yè)龍頭企業(yè)，五糧液以創(chuàng)新為第一動(dòng)力，以科技創(chuàng)新賦能企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)更高水平、更高質(zhì)量、更可持續(xù)發(fā)展。