酱香型白酒中放线菌的研究现状与展望

龙亚飞

（茅台学院酿酒工程系，贵州仁怀 564500）

酱香型白酒是中国特有的蒸馏酒，其生产工艺独特，酒体风味独到，以茅台酒为典型代表而在世界范围内享有极高的知名度[1]。同时其复杂的“九次蒸煮，八次发酵，七次取酒”的生产工序中所蕴含的微生物代谢作用机理及物质变化过程一直是业内所研究的重点[2]。随着现代微生物学中微生物分子遗传、基因克隆与表达、微生物育种等技术的发展，对酱香型白酒酿造的环境和生产酿造过程中各种类型微生物的研究在不断的深入，对酱香型白酒中微生物群系的研究目前大量集中在对大曲、酒醅、窖泥中细菌、酵母菌、霉菌的分离及应用方面[3]，而对放线菌的研究相对较少，主要集中在放线菌的分离和鉴定上[4-5]。本文分4 个部分对酱香型白酒中放线菌的研究进行综述，最后展望我国酱香型白酒中放线菌的研究方向，希望能够为酱香型白酒中放线菌的研究提供一定理论指导。

1 放线菌的特性

放线菌（Actinomycetes）是一类具有显著社会经济价值和生物价值的原核微生物，具有独特遗传特点和新陈代谢特征，能够产生大量结构新颖、生物活性多样的次级代谢产物[6]。其因产生丰富的活性次生代谢产物而著名[7]，是微生物的一种重要的类群，在全球都有大量分布，包括欧洲、亚洲、北美洲、非洲等地。放线菌是抗生素产生的主要微生物，至今已报道过的成千上万种抗生素中，大约70%是由放线菌代谢产生[8]。近年来，筛选到的许多新的生化药物多数是放线菌的次生代谢产物，包括抗癌剂、酶抑制剂、抗寄生虫剂、免疫抑制剂和农用杀虫(杀菌)剂等[9-16]。放线菌还会分泌许多胞内胞外生物活性酶、维生素等。放线菌与人类的关系极其密切，绝大多数是有益菌，对人类健康的贡献是最为突出的[9]。

放线菌主要通过形成无性孢子的方式进行繁殖，也可借菌体分裂片段繁殖，放线菌生长到一定阶段，一部分气生菌丝形成孢子丝，孢子丝成熟便分化形成许多孢子，称为分生孢子[8]。放线菌的菌落由菌丝体组成，一般圆形、光滑平整或有许多皱褶，光学显微镜下观察，菌落周围具辐射状菌丝，总的特征介于霉菌与细菌之间。放线菌按照其生存环境的不同可分为土壤放线菌、海洋放线菌、植物内生放线菌和极端环境放线菌[17-20]。目前，对放线菌的研究主要集中在菌株的分离、代谢成分分析、产酶分析、分子研究等方面[21-22]。

2 酱香型白酒中放线菌的分离与鉴定

1980 年，崔福来等[23]采用高氏一号培养基培养的方法，对武陵酒的酒醅及大曲中的微生物进行分离得到46 株放线菌，这是首次报道从酱香型白酒酿造中分离出放线菌。此外，1992 年，李佑红等[24]在凉山州曲厂的酒曲中分离出较多数量的高温放线菌。在1992 年至2004 年期间，未发现有相关文献资料报道分离鉴定酱香型白酒中的放线菌。本文统计了从2004 年以来放线菌具体分离鉴定研究情况，见表1。目前分离鉴定酱香型大曲中放线菌的方法比较传统，包括培养基分离、形态鉴定、生理生化鉴定，近几年开始使用分子生物学的方法进行研究。此外分离样品主要来源于以茅台为中心的酱香型酒企业，另外有少部分研究郎酒酱香型企业的样品。

综上所述并结合表1 可以看出，放线菌普遍存在于酱香型白酒酿造过程中，包括酱香大曲、酱香酒醅、酱香泥窖等。如何建立有效的分离鉴定方法，有待业内人士进一步研究。

表1 酱香型白酒中放线菌的分离鉴定情况

3 酱香型白酒中放线菌功能性研究

相比酱香型白酒中细菌、酵母菌、霉菌的功能研究，放线菌的功能研究起步比较晚，表2 列出了研究情况及采用的研究方法。目前对酱香型白酒中放线菌的功能性研究，主要集中在放线菌与酱香型白酒风味关系以及酱香型白酒酿造过程中放线菌代谢产物的研究。

4 酱香型白酒中放线菌研究展望

在酱香型白酒的研究过程中，行业研究者将重点大量集中在细菌、酵母菌、霉菌等其他微生物体系的研究，酱香型白酒中的放线菌分离鉴定及功能研究依然没有在行业引起重视。但其实在酱香型白酒的酿造中，放线菌的作用同样不可忽视，放线菌对于白酒酿造过程中微生物群落形成[40-41]，对白酒中化学成分的生成[42]，以及对于各种代谢产物多样性的影响都是不可忽视的。

表2 酱香型白酒中放线菌的功能研究情况

目前酱香型白酒中放线菌研究存在一些不足，第一，目前研究者大多采用传统的菌种分离鉴定方法，尚未建立有效快速的分离、鉴定方法；第二，目前采用的样品大多是来自茅台地区的酱香型白酒样品，样品覆盖率不是很全面，研究对象的地域性比较单一；第三，对于酱香酒中放线菌的功能研究目前只知道产生的香味物质和代谢产物可能与酱香白酒的品质有一定关系，但是具体是相互竞争关系还是互利互惠关系并没有定论；第四，对于整个酱香型白酒体系中的微生物来说，细菌、酵母菌、霉菌与放线菌等微生物之间的关系研究暂时是空白的。基于以上存在的一些问题，笔者对酱香型白酒中放线菌的研究做出如下展望：

（1）酱香型白酒中放线菌的分离纯化依然采用以传统的形态鉴定、生理生化鉴定等为主，分子鉴定方法在2015 年才开始使用，可见建立快速有效的酱香型白酒中放线菌分离鉴定方法相当关键，同时研究者可以利用基因工程手段融合或选育优良性状的放线菌菌株，将其运用于酱香型白酒的生产中。另外分离鉴定的样品也应该来自不同地域的酱香型白酒生产企业，避免区域特殊性的影响。

（2）酱香型白酒中放线菌的功能尚不明确。目前研究发现可能与酱香型白酒的风味物质形成有关，表现出与酱香酒的独特风味成分如吡嗪、萜烯类、芳香族化合物等有着密不可分的关系，至于放线菌在酱香型酒的发酵过程中还有哪些具体的作用还有待研究。对于酱香型白酒中放线菌的产酶研究主要停留在产生一些水解酶类，对于是否产生其他酶类目前还没有详细的研究报道，可以往这一方向进行研究。对呈香物质的研究要从酱香工艺中的微生物代谢入手，重点是要了解其中的发酵机理及其相互之间的交叉作用，解析其中的微生态作用过程。

（3）“多微共酵”[2]是酱香白酒酿造过程中的显著特点，从大曲的制备到酒醅发酵的过程中，相关微生物区系内部发生着复杂的协同代谢作用，将原料转化为繁多的特殊化合物。在提高酱香品质、促进原料转化、提高出酒率方面进行重点研究，这不仅可为酱香酒生产中复杂的生化反应找到可靠的科学依据，对工艺的改进创新也具有重要意义。

随着现代生物技术的飞速发展，经过行业里研究人员共同努力，业内科研工作者可从微生物多样性、分子生物学、生物信息学、蛋白质组学等方面逐步揭开酱香白酒酿造过程中放线菌功能的神秘面纱。