摘要：
對中國白酒中微生物（特殊功能菌）的發(fā)掘與應用研究,，進行了深入研究和不懈的努力,，取得了可喜的成果,，為中國白酒的發(fā)展做出了重大貢獻。①利用甲醇的生絲微菌的發(fā)現(xiàn)與分離,，可降低白酒中甲醇含量，還可利用其去除再利用水中的硝酸鹽,。②分離到了高乙醇濃度特殊環(huán)境中甲烷氧化菌,，其應用方面范圍廣、潛力大,。③從濃香型酒老窖中分離出一株產(chǎn)甲烷桿菌,，開發(fā)出甲烷細菌與己酸菌共酵的二元發(fā)酵技術。④從瀘州老窖泥中分離出產(chǎn)己酸的細菌,，為推廣人工老窖發(fā)酵濃香型酒作出了重要貢獻,。⑤雜醇油利用菌的發(fā)現(xiàn)與分離，為酒精工業(yè)降低雜醇油提供了新方法,。⑥從郎酒高溫曲中分離得到一株嗜熱芽孢桿菌,。⑦從瀘型麥曲中分離出一株紅曲霉菌,
用于強化菌曲的研究。（陶然）
關鍵詞：微生物,； 白酒工業(yè),； 細菌； 特殊功能菌,； 研究與應用
1 利用甲醇的生絲微菌的發(fā)現(xiàn)與分離
生絲微菌是一類以甲醇作為唯一碳源和能源的通過出芽過程繁殖的柄細菌,，具有獨特的形態(tài)學特征，過去的研究更多在形態(tài)學方面,，主要原因是缺乏一種快速培養(yǎng)分離的方法,，富集培養(yǎng)至少也需5周至10周時間；其二,，極低的生產(chǎn)率使純培養(yǎng)研究也失去價值,，1972年在分離方法上取得重大進展，以采用甲醇作為底物和厭氧富集步驟才獲得一定成功,，使生絲微菌（Hyphomicrobium）得到適宜的生長條件,。又克服了其他微生物在富集過程中過量生長的問題，從而才對該菌有了從形態(tài)到生理生化方面的研究,。筆者提出的研究生論文題目[1],，從酒窖中分離嗜甲醇的菌株,，我們首次從酒窖環(huán)境分離出生絲微菌（Hyphomicrobium）的一株純培養(yǎng)菌株。該菌不僅對佳釀白酒有著重要意義,，由于該菌消耗甲醇的生理特征,，可望作為解決某些酒廠產(chǎn)品出現(xiàn)甲醇超標的一種方法，生絲微菌在老窖中的發(fā)現(xiàn)和分離,，更加深了在理論上對老窖傳統(tǒng)工藝的特殊意義的認識,，突出了老窖佳釀的價值所在和老窖發(fā)酵過程微生物的作用，使甲醇含量得到有效調(diào)控,。如何利用微生物學方法,，通過強化酒窖中的甲醇利用菌來降低其甲醇含量，無疑是一項重要而有意義的工作,，值得關注,，列入專項研究。再從工業(yè)微生物其他領域考慮,，生絲微菌又是環(huán)境指示菌,，它的存在說明水體被污染，現(xiàn)在環(huán)境污染已成為人們最為關心的問題,，該菌還可去除再利用水中的硝酸鹽,，此外，將甲醇作為碳源,，用甲醇利用菌生產(chǎn)氨基酸,、維生素、多糖物質(zhì)等,，開辟出更多的新領域,，從老窖發(fā)酵糟中分離出生絲微菌實屬首次，有待擴展到新領域的研究并服務于人類,。
2 高乙醇濃度特殊環(huán)境中甲烷氧化菌的發(fā)現(xiàn)
甲烷氧化菌的分離,，純培養(yǎng)和保存都十分困難，在高乙醇濃度特殊環(huán)境中分離甲烷氧化菌是一個大膽的設想,。筆者指導的研究生進行了這項創(chuàng)新研究[2],，第一步確實經(jīng)過特殊設計方法發(fā)現(xiàn)老窖中確有甲烷氧化作用，以后再進入甲烷菌的分離工作,，在乙醇濃度高達6 %Vol～7 %Vol,，pH低至3～4的濃香型酒窖發(fā)酵糟中，首次檢測并分離到一株專性的甲烷氧化菌Methylomonas sp.854-1,，通過對其形態(tài)學細胞內(nèi)膜結(jié)構,、營養(yǎng)和生長特性等的研究，發(fā)現(xiàn)它不同于文獻上已報道過的任何一個已知種，該菌突出的兩個特征是：在45 ℃溫度下生長良好,，能耐受2 %的甲醇和0.5 %的乙醇,，是迄今所報道的對有機醇耐受性最強的一株甲烷氧化菌。甲烷氧化菌以其生理和生物化學特性不僅是細胞學,、生物化學,、能量代謝和生態(tài)學等多學科所研究的新穎材料，應用方面范圍廣,、潛力大,，生產(chǎn)單細胞蛋白、發(fā)酵產(chǎn)品包括生物多聚糖,、β－羥丁酸,、氨基酸，特別是在當前更具有重要價值,，在污水處理及排除煤礦瓦斯,、生物電池方面均成為急需解決的問題，我們所分離的Methylomonas sp.854-1,，不僅在酒窖微生物種群間相互關系上有特殊生態(tài)意義，保持酒窖發(fā)酵中氣壓平衡的特殊作用,，而在工業(yè)生產(chǎn)上微生物新領域中的研究潛力巨大,，有待開發(fā)。
3 瀘酒老窖泥中產(chǎn)甲烷桿菌的發(fā)現(xiàn)和分離
濃香型白酒傳統(tǒng)釀造是在泥窖中完成發(fā)酵,，窖泥中棲息的細菌特別是厭氧細菌是濃香型酒呈香的決定因素,，己酸乙酯是濃香型酒主體香成分，己酸發(fā)酵產(chǎn)生己酸,，甲烷發(fā)酵產(chǎn)生甲烷,，產(chǎn)甲烷菌在酒窖中存在具有特殊意義，甲烷菌的“種間氫轉(zhuǎn)移”有利窖內(nèi)各種產(chǎn)氫型發(fā)酵,，更有利于促進己酸發(fā)酵,，有利于己酸乙酯的合成，這就說明甲烷菌在酒窖中存在的生態(tài)學意義,，從瀘型酒老窖中發(fā)現(xiàn)各種產(chǎn)甲烷細菌的存在不是偶然的,，它是甲烷菌存在的又一生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)，為中國特有,。我們采用特殊手段,，絕對厭氧方法首次從中國酒窖中分離出一株產(chǎn)甲烷桿菌，被鑒定為布氏甲桿菌CS（Methanobacterium bryantii cs）,。往后開發(fā)出的甲烷細菌與己酸菌共酵的二元發(fā)酵技術對中國白酒的發(fā)展作出了重大貢獻[3],。
4 老窖己酸菌分離及應用
20世紀60年代，筆者曾從瀘州老窖泥中分離出產(chǎn)己酸的細菌，并已應用于名酒發(fā)酵“人工老窖”的雛型,，對產(chǎn)己酸的細菌只作了產(chǎn)酸的紙上層析的檢測,，對己酸菌未作系統(tǒng)的生物學鑒定。20世紀80年代初再次列入研究生論文題目[4],，瀘酒老窖己酸菌分離特性及產(chǎn)酸條件的研究,，研究組內(nèi)又從五糧液老窖中進行己酸菌的分離和研究，對瀘酒老窖和五糧液老窖中分離的己酸菌和其他分離菌株均進行了形態(tài),、生理,、生化特性的鑒定，同時對菌株產(chǎn)酸條件也進行了研究,，反應均有高產(chǎn)己酸的特性,，瀘酒己酸菌在初期產(chǎn)酸量高達20000 mg/kg以上。在實驗過程中產(chǎn)酸量有所下降,，產(chǎn)酸性能不夠穩(wěn)定,，有待進一步研究。從五糧液老窖分離所得的己酸菌w-1,，產(chǎn)酸量可達10000 mg/kg左右,，在生產(chǎn)應用方面所分離的菌株均反應出極佳的效果，為推廣“人工老窖”發(fā)酵濃香型酒作出了重要貢獻,。
5 一株雜醇油利用菌的發(fā)現(xiàn)與分離
為結(jié)合一般白酒存在雜醇油含量偏高或超標的問題,，由筆者選題指導的研究生論文[5]，試圖尋找能嗜高醇類（雜醇油）的有效菌株加以開發(fā)利用,，菌種分離以郎酒高溫曲為材料,，開始用一般方法難以得到，經(jīng)摸索后,，通過富集培養(yǎng),，定向誘導得到一株嗜異戊醇的w-2菌，該菌能與異戊醇或其他某些多碳醇作為唯一的碳源和能源進行生長,，w-2菌經(jīng)形態(tài),、生理生化鑒定為假單孢菌屬中的銅綠假單孢菌的一個變種，初步定名為Pseudomanas aeruginosa w-2,。雜醇油是微生物在釀酒發(fā)酵中產(chǎn)生乙醇,、有機酸和酯的同時得到的次生代謝產(chǎn)物。主要為異戊醇,、異丁醇,、正丙醇及其他一些多碳醇，其中異戊醇占雜醇油總量的50 %以上,。少量的高級醇可以賦予白酒獨特的香味,，但是在白酒中含量過高又會使酒失去特有的風味。
w-2菌的特性為：pH8.5～9.0，對異戊醇的利用率達84.4 %,，最適生長異戊醇濃度為4.5 g / 1000 mL,，本研究僅作為基礎性研究，但尚未進入生產(chǎn)性試驗,，結(jié)合中國酒實際,，從中國酒曲中分離得到的這株菌具有特殊意義，該菌在酒精工業(yè)方面尋求降低雜醇油的新方法,，以生物學途徑求得解決,，當前在結(jié)合酒精能源問題上，應列入創(chuàng)新研究項目,，有待深入研究,。
6 一株嗜熱芽孢桿菌的分離及產(chǎn)淀粉酶的研究
由筆者指導的研究生論文 [6]，從郎酒高溫曲中分離得到經(jīng)鑒定為地衣芽孢桿菌Js-5a,，該菌在90 ℃高溫時具有強的活性,，糊精化淀粉作用溫度高達100 ℃，產(chǎn)酶條件pH范圍4.5～10.5,，對該菌的進一步深入研究可望選育成工業(yè)生產(chǎn)菌種,，基礎研究論文已在1989年《微生物學報》[6]上發(fā)表。
7 紅曲酯化酶產(chǎn)生菌的分離
酯化酶研究在理論上解決了老窖發(fā)酵己酸乙酯合成機理,，20世紀80年代以前對己酸與乙醇合成己酸乙酯的生物化學一無所知,。20世紀80年代初，我們從瀘型麥曲中分離出一株紅曲霉菌,，首先用于“強化菌曲”試驗，用于產(chǎn)酒具有生香功能,，也是酯化曲的早期應用,。該菌的分離、鑒定及酯化試驗早期論文發(fā)表在1990年的《食品發(fā)酵工業(yè)》上[7],，從研究到生產(chǎn)應用,，不僅解決了己酸乙酯生物合成途徑，菌種及酯化,，在白酒工業(yè)生產(chǎn)上開辟了新的廣闊空間,，掀起了酯化酶的研究熱，還望在今后的生產(chǎn)應用上有所突破,，在發(fā)展生產(chǎn)上作出更大貢獻,。
8 后記
濃香型酒老窖、醬香型酒高溫曲均是我國微生物資源的寶庫,，從中可發(fā)現(xiàn),、發(fā)掘出更多的工業(yè)微生物有效菌株，用于創(chuàng)新研究、發(fā)展生產(chǎn),、服務于人類,。我們的研究在應用方面己酸菌、甲烷菌,、酯化菌仍在繼續(xù)發(fā)揮著作用,，而甲烷氧化菌、甲醇利用菌在當前對環(huán)境的污染,、能源問題特別重視的情況下,，很值得拓寬領域去研究。
參考文獻：
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[6] 李佑紅,，吳衍庸.地衣芽孢桿菌Js-5 a-淀粉酶的研究[J].微生物學報,，1989，29（4）：314-316.
[7] 吳衍庸,，郭世則.濃香型酒己酸乙酯合成的生物學研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè),，1990，(5)：1-3.
