混合发酵体系中酿酒酵母和乳植杆菌相互作用机制的研究.pdf
中文摘要
白酒生产究其根本是微生物生长代谢的结果。在酒醅环境中，微生物生长代谢受
到了微生物之间相互作用的影响。作为中国白酒四大主要香型之一，清香型白酒有着
区别于米香、酱香和浓香型白酒独特的发酵工艺，发酵体系内的微生物发酵特点也与
其他香型有很大的不同。因此，深入了解清香型白酒中优势菌种间的相互作用机制及
其对代谢的影响，对清香型白酒工艺的改进具有重要意义。
酿酒酵母和乳植杆菌是汾酒发酵中的优势菌种，也是最主要的功能菌。前者可以
产生酒精，而后者可以产生乳酸。在实际生产中，酿酒酵母旺盛的生长代谢可能会抑
制酸的产生，导致酯类风味物质含量低；相反，过高酸度又会抑制酒精发酵，造成出
酒率低，酯类含量也不理想。本课题以汾酒酒醅中分离到的酿酒酵母Y28和乳植杆
菌R2为研究对象，针对酿酒酵母和乳植杆菌之间的相互作用关系开展研究，有助于
深入理解白酒发酵的机理，并为发酵工艺的优化提供理论依据。研究的主要内容和结
果如下：
（1）在实验室环境中，建立单独培养和混合培养体系，对比分析不同温度下酿
酒酵母和乳植杆菌在这两种培养体系中的生长和代谢差异。结果发现，酿酒酵母Y28
对乳植杆菌R2的生长和乳酸发酵表现出一定抑制作用，而乳植杆菌R2对酿酒酵母
Y28的生长和酒精发酵没有显著影响。随着培养温度的逐渐下降，相比酿酒酵母Y28，
温度对乳植杆菌R2的生长造成了更大影响。即使在提高乳植杆菌R2的初始生物量
后，酵母菌株Y28对乳植杆菌R2的抑制效果仍然存在。
（2）通过蛋白组学技术从蛋白质水平分析乳植杆菌对酿酒酵母的响应机制，发
现乳植杆菌对酿酒酵母的响应主要集中在碳水化合物代谢和翻译途径：糖酵解过程
中的相关蛋白表达下调导致乳植杆菌R2在混合培养体系中生长被抑制以及产乳酸
能力显著下降的现象；核糖体和氨基酰-tRNA相关的生物合成蛋白的表达量降低，蛋
白质正常合成受到抑制，进一步导致乳植杆菌R2生长被抑制。该结果为酿酒酵母
Y28和乳植杆菌R2的相互作用机理的深入探讨提供了理论基础。
（3）调节高粱汁培养基中的初始酒精含量，解析不同酒精浓度胁迫对乳植杆菌
生长代谢的影响。结果显示酒精并不是造成乳植杆菌R2生长受到抑制的主要原因，
后续会继续探索其他可能的因素。
综上所述，酿酒酵母Y28对乳植杆菌R2的生长和乳酸发酵存在抑制作用，而对
I
其自身生长和乙醇发酵没有影响。这种影响作用在一定范围内，随着发酵温度的升高
而增强。蛋白质组学分析结果表明，这种抑制现象的出现是由于糖酵解途径、核糖体
和氨基酰-tRNA生物合成相关的蛋白表达水平下降引起的。乳植杆菌R2生长过程中
酒精耐受性的研究结果显示，乳植杆菌R2的生长并未受到酒精的抑制，酿酒酵母
Y28对乳植杆菌R2的抑制作用有待进一步研究。
关键词：酿酒酵母；乳植杆菌；乳酸；白酒发酵
II
目录
中文摘要I
ABSTRACTIII
1绪论1
1.1清香型白酒概述1
1.1.1清香型白酒酿造工艺流程2
1.2清香型白酒酿造微生物研究进展2
1.2.1清香型白酒中的主要功能微生物2
酵母菌3
乳酸菌4
1.2.2酵母菌和乳酸菌的相互作用研究进展4
1.3组学技术在白酒酿造研究中的应用6
1.3.1多样性测序6
1.3.2宏基因组学7
1.3.3转录组学7
1.3.4蛋白质组学8
蛋白质组学概述8
蛋白质组学研究技术的应用9
1.4研究的目的和意义10