迄今最小基因组乳杆菌新种在泸州老窖发现，好酒密码再添科学依据

老窖池中的新发现

“449年间代代守护 的活态老窖池， 24代 人 口传心授 698年技艺传承从不间断”一直是泸州老窖出好酒的灵魂密码， 不仅 铸就了泸州老窖在业内独特的 “活态双国宝”优势， 更 成为 了 中国白酒行业共同的物质和非物质文化财富。

在泸州老窖， 老 窖池是 “ 国宝 ” ， 老 窖泥更是 “ 国宝 ” 。近日， 泸州 老窖的窖池再次出圈，研究人员新发现的 “老窖乳杆菌”，其基因组仅为1.24Mb，是迄今为止所有已经完成全基因组测序的最小基因组乳杆菌（lactobacilli），其基因组大小仅为广泛分布的植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum, 3.3 Mb）的38%。

千年老窖万年糟，酒好全凭窖龄老 ——这是浓香型白酒“老窖出好酒”的至高法则。老窖出好酒，和老窖池中的窖泥及其中的微生物密不可分。

行业人士表示， 窖池的窖龄越老，窖泥中的微生物多样性越丰富，参与发酵生香的微生物越多，白酒的风味物质就越丰富。因此，解密浓香型白酒窖池微生物的多样性，发掘老窖池的微生物资源，是认识和理解浓香型白酒主体风味物质形成基础的重要工作。

近年来，国家固态酿造工程技术研究中心沈才洪正高工团队与中国科学院微生物研究所李寅研究员团队联合，针对窖池中乳酸菌的分布、种类和功能开展合作研究，并取得重要突破。

研究人员在泸州老窖 400多年窖龄的窖池中发现了一株乳杆菌新种，定名为“老窖乳杆菌”（Lentilactobacillus laojiaonis IM3328），并于2022年5月16日在国际系统与进化微生物学杂志International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology上发表，题为“Lentilactobacillus laojiaonis sp. nov., isolated from the mud in a fermentation cellar for the production of Chinese liquor”。

酒业家发现，该 论文第一作者为中国科学院微生物研究所博士研究生赵秋伟，通讯作者为王松涛博士、沈才洪正高工和李寅研究员。

新发现的老窖乳杆菌其基因组仅为 1.24Mb，是迄今为止所有已经完成全基因组测序的最小基因组乳杆菌（lactobacilli），其基因组大小仅为广泛分布的植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum, 3.3 Mb）的38%。

业界认为， 这一研究不仅为乳杆菌增加了一个新种，拓展了对乳杆菌生物多样性的认识，也为深入理解微生物如何适应老窖池环境并在酿造过程中发挥作用提供了新的研究材料和视角。

▲老窖乳杆菌IM3328扫描电镜形态照片

专业人士表示， 窖泥中栖息的多种厌氧和兼性厌氧微生物为白酒的酿制提供了多种多样的功能菌，这些微生物对白酒关键风味物质的产生起着重要作用。乳酸菌是窖泥中一类非常重要的兼性厌氧微生物，其生长及代谢不仅影响窖池酒醅的发酵进程，还可以促进香味物质及香味的前驱物质生成，从而影响酒的品质。

为了对浓香型白酒窖池中的乳酸菌分布、种类和功能开展系统研究，中国科学院微生物研究所赵秋伟承担了国家固态酿造工程技术研究中心开放课题 “酒醅、窖泥及大曲乳酸菌库的构建”，已从不同窖龄窖池的窖泥以及酒醅和大曲中分离、鉴定、保藏了17个属、32个种共100多株乳酸菌，初步建立了浓香型白酒窖池乳酸菌库，为进一步探索窖池乳酸菌如何参与影响酒体风味奠定了基础。老窖乳杆菌新种就是在这一研究过程中发现的。

▲老窖乳杆菌IM3328基因组图谱

研究人员表示， 仅有 1.24Mb基因组的老窖乳杆菌，其基因组不仅是已测序的乳杆菌中最小的，也可能是所有乳酸菌中最小的。

老窖乳杆菌新种的发现，是国家固态酿造工程技术中心自 2019年发表首株以“老窖”命名的新种之后，又一次以“老窖”命名的微生物新种。 在泸州老窖的老窖池的窖泥中持续发现微生物新种，是国家固态酿造工程技术中心加强对泸州老窖窖池微生物多样性研究取得的重要成果，为进一步揭秘 “窖龄老 、 酒才好 ”这一法则提供了新的视角。

▲老窖乳杆菌进化树

国家固态酿造工程技术中心 表示， 将继续加强与中国科学院微生物研究所等科研机构和高等院校开展深入合作，加强科技创新，为引领行业技术革新和进步、推动中国白酒行业高质量发展做出更大贡献 。

为什么在浓香型白酒 的 窖池中存在基因组如此之小的乳杆菌？基因组如此之小的乳杆菌在白酒酿造中是否发挥作用？浓香型白酒窖池中是否也存在其他基因组较小的微生物？这些由最小基因组老窖乳杆菌新种发现带来的一系列新问题，还有待深入研究去解决，同时这也是研究人员以及泸州老窖继续挖掘自身价值的动力。

事实上，坐拥 “活态双国宝”的泸州老窖已经成为微生物发酵领域及浓香白酒学术研究领域的高地之一。

今年上半年，江南大学许正宏教授团队与国家固态酿造工程技术研究中心沈才洪正高工团队联合在国际微生物领域著名的经典学术期刊《 Applied and Environmental Microbiology》上发表了题为“Metabolite-based mutualistic interaction between two novel clostridial species from pit mud enhances butyrate and caproate production”（浓香型白酒窖泥中产香微生物梭菌和互营球菌的互作机制）的研究论文，双方团队重点剖析了泸州老窖窖泥中重要的功能微生物协同产酸生香的交互作用关系及其分子机制，为泸州老窖“泥窖生香、老窖出好酒”再添科学依据。

近年来依托国家固态酿造工程技术研究中心等科技创新平台，深化产研融合，联合江南大学许正宏教授团队围绕 “从泥窖酿造生态系统到关键功能微生物”开展了基于“结构、功能与调控”的多层次多体系的研究，并先后在《Applied and Environmental Microbiology》、《mSystems》、《Food Microbiology》、《Food Research International》等国际知名期刊发表论文20余篇，在《微生物学报》、《生物工程学报》、《微生物学通报》等国内重要期刊发表论文近30篇，不断加深对泥窖酿造微生物的时空结构与演替规律的认识，筛选获得了一系列窖泥新物种和关键功能微生物，解析了其酿造性能。

在此基础上，开展了人工菌群设计以及泥窖微生态系统功能调控的科技创新，为深刻阐述 “泥窖生香、老窖出好酒”以及“新窖老熟”等奠定了坚实的理论和实践基础。

在 以 科学的方式挖掘传统酿造工艺和酿造窖池的深层价值的基础上，泸州老窖高度重视科技创新与智能制造。

8月20日，传统酿造食品技术创新与产业发展论坛暨《中国酿造》创刊40周年、国家固态酿造工程技术研究中心2022年会在泸州召开。会上，泸州老窖集团和股份公司党委书记、董事长刘淼致辞时表示，一直以来，泸州老窖坚持传承创新，依托国家固态酿造工程技术研究中心、国家博士后科研工作站等创新平台，加强技术 研发，筑强人才梯队，推动成果转化，强化数智赋能，成功建成行业规模最大、智能化水平最高的现代化黄舣酿酒生态园，产能、产质全面提升，打造中国白酒行业智能酿造的灯塔工厂，树立传统酿造产业智能升级的成功典范。

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