摘要：
對(duì)中國白酒中微生物（特殊功能菌）的發(fā)掘與應(yīng)用研究，進(jìn)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(xiàn),。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(yīng)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(xì)菌與己酸菌共酵的二元發(fā)酵技術(shù),。④從瀘州老窖泥中分離出產(chǎn)己酸的細(xì)菌，為推廣人工老窖發(fā)酵濃香型酒作出了重要貢獻(xiàn),。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(qiáng)化菌曲的研究,。（陶然）
關(guān)鍵詞：微生物； 白酒工業(yè),； 細(xì)菌,； 特殊功能菌； 研究與應(yīng)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(xì)菌,，具有獨(dú)特的形態(tài)學(xué)特征,，過去的研究更多在形態(tài)學(xué)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(shí)間,；其二，極低的生產(chǎn)率使純培養(yǎng)研究也失去價(jià)值,，1972年在分離方法上取得重大進(jìn)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(duì)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(duì)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(biāo)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(duì)老窖傳統(tǒng)工藝的特殊意義的認(rèn)識(shí),，突出了老窖佳釀的價(jià)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(xué)方法,，通過強(qiáng)化酒窖中的甲醇利用菌來降低其甲醇含量，無疑是一項(xiàng)重要而有意義的工作,，值得關(guān)注,，列入專項(xiàng)研究。再從工業(yè)微生物其他領(lǐng)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(guān)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(lǐng)域,，從老窖發(fā)酵糟中分離出生絲微菌實(shí)屬首次,，有待擴(kuò)展到新領(lǐng)域的研究并服務(wù)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(gè)大膽的設(shè)想。筆者指導(dǎo)的研究生進(jìn)行了這項(xiàng)創(chuàng)新研究[2],，第一步確實(shí)經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)方法發(fā)現(xiàn)老窖中確有甲烷氧化作用,，以后再進(jìn)入甲烷菌的分離工作，在乙醇濃度高達(dá)6 %Vol～7 %Vol,，pH低至3～4的濃香型酒窖發(fā)酵糟中,，首次檢測(cè)并分離到一株專性的甲烷氧化菌Methylomonas sp.854-1，通過對(duì)其形態(tài)學(xué)細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu),、營養(yǎng)和生長特性等的研究,，發(fā)現(xiàn)它不同于文獻(xiàn)上已報(bào)道過的任何一個(gè)已知種，該菌突出的兩個(gè)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(bào)道的對(duì)有機(jī)醇耐受性最強(qiáng)的一株甲烷氧化菌,。甲烷氧化菌以其生理和生物化學(xué)特性不僅是細(xì)胞學(xué),、生物化學(xué)、能量代謝和生態(tài)學(xué)等多學(xué)科所研究的新穎材料,，應(yīng)用方面范圍廣,、潛力大，生產(chǎn)單細(xì)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(dāng)前更具有重要價(jià)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(guān)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(lǐng)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(xì)菌特別是厭氧細(xì)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(jìn)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(xué)意義，從瀘型酒老窖中發(fā)現(xiàn)各種產(chǎn)甲烷細(xì)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(duì)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(xì)菌與己酸菌共酵的二元發(fā)酵技術(shù)對(duì)中國白酒的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)[3],。
4 老窖己酸菌分離及應(yīng)用
20世紀(jì)60年代,，筆者曾從瀘州老窖泥中分離出產(chǎn)己酸的細(xì)菌，并已應(yīng)用于名酒發(fā)酵“人工老窖”的雛型,，對(duì)產(chǎn)己酸的細(xì)菌只作了產(chǎn)酸的紙上層析的檢測(cè),，對(duì)己酸菌未作系統(tǒng)的生物學(xué)鑒定。20世紀(jì)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(jìn)行己酸菌的分離和研究，對(duì)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(jìn)行了形態(tài),、生理,、生化特性的鑒定，同時(shí)對(duì)菌株產(chǎn)酸條件也進(jìn)行了研究,，反應(yīng)均有高產(chǎn)己酸的特性,，瀘酒己酸菌在初期產(chǎn)酸量高達(dá)20000 mg/kg以上。在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)酸量有所下降,，產(chǎn)酸性能不夠穩(wěn)定,，有待進(jìn)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(dá)10000 mg/kg左右,，在生產(chǎn)應(yīng)用方面所分離的菌株均反應(yīng)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(xiàn)。
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(biāo)的問題,，由筆者選題指導(dǎo)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(dǎo)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(jìn)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(gè)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(jī)酸和酯的同時(shí)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(jí)醇可以賦予白酒獨(dú)特的香味,，但是在白酒中含量過高又會(huì)使酒失去特有的風(fēng)味,。
w-2菌的特性為：pH8.5～9.0，對(duì)異戊醇的利用率達(dá)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(chǔ)性研究，但尚未進(jìn)入生產(chǎn)性試驗(yàn),，結(jié)合中國酒實(shí)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(xué)途徑求得解決，當(dāng)前在結(jié)合酒精能源問題上,，應(yīng)列入創(chuàng)新研究項(xiàng)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(dǎo)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(shí)具有強(qiáng)的活性，糊精化淀粉作用溫度高達(dá)100 ℃,，產(chǎn)酶條件pH范圍4.5～10.5,，對(duì)該菌的進(jìn)一步深入研究可望選育成工業(yè)生產(chǎn)菌種,，基礎(chǔ)研究論文已在1989年《微生物學(xué)報(bào)》[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(jī)理,，20世紀(jì)80年代以前對(duì)己酸與乙醇合成己酸乙酯的生物化學(xué)一無所知,。20世紀(jì)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(qiáng)化菌曲”試驗(yàn),，用于產(chǎn)酒具有生香功能，也是酯化曲的早期應(yīng)用,。該菌的分離,、鑒定及酯化試驗(yàn)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(yīng)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(yīng)用上有所突破，在發(fā)展生產(chǎn)上作出更大貢獻(xiàn),。
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(wù)于人類,。我們的研究在應(yīng)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(dāng)前對(duì)環(huán)境的污染,、能源問題特別重視的情況下,，很值得拓寬領(lǐng)域去研究。
參考文獻(xiàn)：
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