醬香型白酒中放線菌的研究現狀與展望

龍亞飛

（茅臺學院釀酒工程系，貴州仁懷 564500）

醬香型白酒是中國特有的蒸餾酒，其生產工藝獨特，酒體風味獨到，以茅臺酒為典型代表而在世界范圍內享有極高的知名度[1]。同時其復雜的“九次蒸煮，八次發酵，七次取酒”的生產工序中所蘊含的微生物代謝作用機理及物質變化過程一直是業內所研究的重點[2]。隨著現代微生物學中微生物分子遺傳、基因克隆與表達、微生物育種等技術的發展，對醬香型白酒釀造的環境和生產釀造過程中各種類型微生物的研究在不斷的深入，對醬香型白酒中微生物群系的研究目前大量集中在對大曲、酒醅、窖泥中細菌、酵母菌、霉菌的分離及應用方面[3]，而對放線菌的研究相對較少，主要集中在放線菌的分離和鑒定上[4-5]。本文分4 個部分對醬香型白酒中放線菌的研究進行綜述，最后展望我國醬香型白酒中放線菌的研究方向，希望能夠為醬香型白酒中放線菌的研究提供一定理論指導。

1 放線菌的特性

放線菌（Actinomycetes）是一類具有顯著社會經濟價值和生物價值的原核微生物，具有獨特遺傳特點和新陳代謝特征，能夠產生大量結構新穎、生物活性多樣的次級代謝產物[6]。其因產生豐富的活性次生代謝產物而著名[7]，是微生物的一種重要的類群，在全球都有大量分布，包括歐洲、亞洲、北美洲、非洲等地。放線菌是抗生素產生的主要微生物，至今已報道過的成千上萬種抗生素中，大約70%是由放線菌代謝產生[8]。近年來，篩選到的許多新的生化藥物多數是放線菌的次生代謝產物，包括抗癌劑、酶抑制劑、抗寄生蟲劑、免疫抑制劑和農用殺蟲(殺菌)劑等[9-16]。放線菌還會分泌許多胞內胞外生物活性酶、維生素等。放線菌與人類的關系極其密切，絕大多數是有益菌，對人類健康的貢獻是最為突出的[9]。

放線菌主要通過形成無性孢子的方式進行繁殖，也可借菌體分裂片段繁殖，放線菌生長到一定階段，一部分氣生菌絲形成孢子絲，孢子絲成熟便分化形成許多孢子，稱為分生孢子[8]。放線菌的菌落由菌絲體組成，一般圓形、光滑平整或有許多皺褶，光學顯微鏡下觀察，菌落周圍具輻射狀菌絲，總的特征介于霉菌與細菌之間。放線菌按照其生存環境的不同可分為土壤放線菌、海洋放線菌、植物內生放線菌和極端環境放線菌[17-20]。目前，對放線菌的研究主要集中在菌株的分離、代謝成分分析、產酶分析、分子研究等方面[21-22]。

2 醬香型白酒中放線菌的分離與鑒定

1980 年，崔福來等[23]采用高氏一號培養基培養的方法，對武陵酒的酒醅及大曲中的微生物進行分離得到46 株放線菌，這是首次報道從醬香型白酒釀造中分離出放線菌。此外，1992 年，李佑紅等[24]在涼山州曲廠的酒曲中分離出較多數量的高溫放線菌。在1992 年至2004 年期間，未發現有相關文獻資料報道分離鑒定醬香型白酒中的放線菌。本文統計了從2004 年以來放線菌具體分離鑒定研究情況，見表1。目前分離鑒定醬香型大曲中放線菌的方法比較傳統，包括培養基分離、形態鑒定、生理生化鑒定，近幾年開始使用分子生物學的方法進行研究。此外分離樣品主要來源于以茅臺為中心的醬香型酒企業，另外有少部分研究郎酒醬香型企業的樣品。

綜上所述并結合表1 可以看出，放線菌普遍存在于醬香型白酒釀造過程中，包括醬香大曲、醬香酒醅、醬香泥窖等。如何建立有效的分離鑒定方法，有待業內人士進一步研究。

表1 醬香型白酒中放線菌的分離鑒定情況

3 醬香型白酒中放線菌功能性研究

相比醬香型白酒中細菌、酵母菌、霉菌的功能研究，放線菌的功能研究起步比較晚，表2 列出了研究情況及采用的研究方法。目前對醬香型白酒中放線菌的功能性研究，主要集中在放線菌與醬香型白酒風味關系以及醬香型白酒釀造過程中放線菌代謝產物的研究。

4 醬香型白酒中放線菌研究展望

在醬香型白酒的研究過程中，行業研究者將重點大量集中在細菌、酵母菌、霉菌等其他微生物體系的研究，醬香型白酒中的放線菌分離鑒定及功能研究依然沒有在行業引起重視。但其實在醬香型白酒的釀造中，放線菌的作用同樣不可忽視，放線菌對于白酒釀造過程中微生物群落形成[40-41]，對白酒中化學成分的生成[42]，以及對于各種代謝產物多樣性的影響都是不可忽視的。

表2 醬香型白酒中放線菌的功能研究情況

目前醬香型白酒中放線菌研究存在一些不足，第一，目前研究者大多采用傳統的菌種分離鑒定方法，尚未建立有效快速的分離、鑒定方法；第二，目前采用的樣品大多是來自茅臺地區的醬香型白酒樣品，樣品覆蓋率不是很全面，研究對象的地域性比較單一；第三，對于醬香酒中放線菌的功能研究目前只知道產生的香味物質和代謝產物可能與醬香白酒的品質有一定關系，但是具體是相互競爭關系還是互利互惠關系并沒有定論；第四，對于整個醬香型白酒體系中的微生物來說，細菌、酵母菌、霉菌與放線菌等微生物之間的關系研究暫時是空白的。基于以上存在的一些問題，筆者對醬香型白酒中放線菌的研究做出如下展望：

（1）醬香型白酒中放線菌的分離純化依然采用以傳統的形態鑒定、生理生化鑒定等為主，分子鑒定方法在2015 年才開始使用，可見建立快速有效的醬香型白酒中放線菌分離鑒定方法相當關鍵，同時研究者可以利用基因工程手段融合或選育優良性狀的放線菌菌株，將其運用于醬香型白酒的生產中。另外分離鑒定的樣品也應該來自不同地域的醬香型白酒生產企業，避免區域特殊性的影響。

（2）醬香型白酒中放線菌的功能尚不明確。目前研究發現可能與醬香型白酒的風味物質形成有關，表現出與醬香酒的獨特風味成分如吡嗪、萜烯類、芳香族化合物等有著密不可分的關系，至于放線菌在醬香型酒的發酵過程中還有哪些具體的作用還有待研究。對于醬香型白酒中放線菌的產酶研究主要停留在產生一些水解酶類，對于是否產生其他酶類目前還沒有詳細的研究報道，可以往這一方向進行研究。對呈香物質的研究要從醬香工藝中的微生物代謝入手，重點是要了解其中的發酵機理及其相互之間的交叉作用，解析其中的微生態作用過程。

（3）“多微共酵”[2]是醬香白酒釀造過程中的顯著特點，從大曲的制備到酒醅發酵的過程中，相關微生物區系內部發生著復雜的協同代謝作用，將原料轉化為繁多的特殊化合物。在提高醬香品質、促進原料轉化、提高出酒率方面進行重點研究，這不僅可為醬香酒生產中復雜的生化反應找到可靠的科學依據，對工藝的改進創新也具有重要意義。

隨著現代生物技術的飛速發展，經過行業里研究人員共同努力，業內科研工作者可從微生物多樣性、分子生物學、生物信息學、蛋白質組學等方面逐步揭開醬香白酒釀造過程中放線菌功能的神秘面紗。