2023年12月,蘭州理工大學生命科學與工程學院任海偉教授課題組在LWT-Food Science and Technology期刊(中科院一區,IF=6.0)發表了題為“Interrelated spatiotemporal variations between bacterial community and physicochemical factors in pit mud of Chinese strong-flavor Baijiu”的研究論文,2020級生物工程專業碩士研究生蔡早寧為共同第一作者,郭曉鵬副教授和王永剛教授為通訊作者。
02 研究內容
本文以“隴上江南”的金徽酒窖泥為研究對象,選取不同窖齡(5年、7年、10年、30和50年)和不同窖池位置(窖壁上層、窖壁中層、窖壁底層和窖池底部)窖泥進行分析研究。主要針對窖泥的水分、pH、腐殖質、礦質元素、有機酸等理化因子進行分析,研究其時空變化趨勢。同時,運用高通量測序技術測定不同窖齡及不同位置窖泥中的細菌群落結構的動態變化,明晰金徽酒窖泥中的微生物特征信息并比較分析微生物群落的時空差異性。利用相關性分析方法,理清微生物菌群與主要理化指標的相關關系;運用中性群落模型和零模型分析窖泥中細菌群落的組裝過程。
03 研究亮點
04 研究結論
通過研究窖泥中細菌群落與理化因子的時空差異,發現金徽酒窖泥中細菌群落和理化因子的動態變化具有明顯的時間異質性,但空間異質性不顯著。乳酸、乙酸、pH、己酸、NH4+-N、有效磷等理化指標對細菌群落的影響最大。Methanobacterium, Methanosarcina和Sedimentibacter是細菌群落共生網絡中的樞紐,窖泥細菌群落的構建受隨機過程支配。總之,本研究從窖齡和空間位置等角度闡明了窖泥理化因子和細菌群落的動態變化,從而獲得了優質老窖泥的關鍵微生物和理化指標,以期為窖泥質量監控、定向調控和活性維護提供理論指導。
圖文賞析
(A)基于16S rRNA基因測序數據的Chao1和(B) Shannon。基于Bray-Curtis距離的(C)不同位置和(D)不同窖齡的PCoA圖。(E)門水平上PM樣品的細菌組成。豐度以每個樣品中總有效細菌序列的百分比表示,顯示了前10個序列。
上述工作得到國家自然科學基金、甘肅省自然科學基金重點項目、甘肅省知識產權計劃項目和甘肅省高等學校產業支撐計劃等項目的支持。
專家介紹
任海偉 教授
博士(后),博士生導師,博士后合作導師,首批隴原青年英才,甘肅省高等學校創新創業教育名師,蘭州理工大學“紅柳優秀導師”和“師德標兵”,先后入選第十五批“西部之光”訪問學者、中科院“西部青年學者”、隴原青年創新創業人才、甘肅省“三區”科技人才。現為蘭州理工大學生命科學與工程學院副院長,兼任國家自然科學基金同行評議專家,甘肅省首批省級科技特派員和第二批企業科技特派員,甘肅省黃河流域生態保護和高質量發展專家庫專家,中國環境科學學會生態環境科普專家,甘肅省省級食品檢查員,甘肅省營養學會常務理事兼副秘書長,甘肅省微生物學學會副秘書長,《食品工業科技》青年編委等。主要從事生物資源開發與功能挖掘,生物質高效轉化與農業生態循環等研究,發表學術論文80余篇,其中SCI/EI收錄30余篇,授權發明專利11 件,出版專著和教材5 部,參編全國性教材6 部,獲得甘肅省科技進步二等獎、甘肅省教學成果二等獎等教學科研獎勵6 項。
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