2023年12月,兰州理工大学生命科学与工程学院任海伟教授课题组在LWT-Food Science and Technology期刊(中科院一区,IF=6.0)发表了题为“Interrelated spatiotemporal variations between bacterial community and physicochemical factors in pit mud of Chinese strong-flavor Baijiu”的研究论文,2020级生物工程专业硕士研究生蔡早宁为共同第一作者,郭晓鹏副教授和王永刚教授为通讯作者。
02 研究内容
本文以“陇上江南”的金徽酒窖泥为研究对象,选取不同窖龄(5年、7年、10年、30和50年)和不同窖池位置(窖壁上层、窖壁中层、窖壁底层和窖池底部)窖泥进行分析研究。主要针对窖泥的水分、pH、腐殖质、矿质元素、有机酸等理化因子进行分析,研究其时空变化趋势。同时,运用高通量测序技术测定不同窖龄及不同位置窖泥中的细菌群落结构的动态变化,明晰金徽酒窖泥中的微生物特征信息并比较分析微生物群落的时空差异性。利用相关性分析方法,理清微生物菌群与主要理化指标的相关关系;运用中性群落模型和零模型分析窖泥中细菌群落的组装过程。
03 研究亮点
04 研究结论
通过研究窖泥中细菌群落与理化因子的时空差异,发现金徽酒窖泥中细菌群落和理化因子的动态变化具有明显的时间异质性,但空间异质性不显著。乳酸、乙酸、pH、己酸、NH4+-N、有效磷等理化指标对细菌群落的影响最大。Methanobacterium, Methanosarcina和Sedimentibacter是细菌群落共生网络中的枢纽,窖泥细菌群落的构建受随机过程支配。总之,本研究从窖龄和空间位置等角度阐明了窖泥理化因子和细菌群落的动态变化,从而获得了优质老窖泥的关键微生物和理化指标,以期为窖泥质量监控、定向调控和活性维护提供理论指导。
图文赏析
(A)基于16S rRNA基因测序数据的Chao1和(B) Shannon。基于Bray-Curtis距离的(C)不同位置和(D)不同窖龄的PCoA图。(E)门水平上PM样品的细菌组成。丰度以每个样品中总有效细菌序列的百分比表示,显示了前10个序列。
上述工作得到国家自然科学基金、甘肃省自然科学基金重点项目、甘肃省知识产权计划项目和甘肃省高等学校产业支撑计划等项目的支持。
专家介绍
任海伟 教授
博士(后),博士生导师,博士后合作导师,首批陇原青年英才,甘肃省高等学校创新创业教育名师,兰州理工大学“红柳优秀导师”和“师德标兵”,先后入选第十五批“西部之光”访问学者、中科院“西部青年学者”、陇原青年创新创业人才、甘肃省“三区”科技人才。现为兰州理工大学生命科学与工程学院副院长,兼任国家自然科学基金同行评议专家,甘肃省首批省级科技特派员和第二批企业科技特派员,甘肃省黄河流域生态保护和高质量发展专家库专家,中国环境科学学会生态环境科普专家,甘肃省省级食品检查员,甘肃省营养学会常务理事兼副秘书长,甘肃省微生物学学会副秘书长,《食品工业科技》青年编委等。主要从事生物资源开发与功能挖掘,生物质高效转化与农业生态循环等研究,发表学术论文80余篇,其中SCI/EI收录30余篇,授权发明专利11 件,出版专著和教材5 部,参编全国性教材6 部,获得甘肃省科技进步二等奖、甘肃省教学成果二等奖等教学科研奖励6 项。
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