2022年，國(guó)家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心主任沈才洪正高工團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院微生物研究所李寅研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合，在瀘州老窖老窖池中發(fā)現(xiàn)了一株乳桿菌新種，定名為“老窖乳桿菌”(Lentilactobacillus laojiaonis sp. nov. IM3328)。該新種是迄今為止的自然界最小基因組乳桿菌。該菌株的研究為深入理解微生物如何適應(yīng)老窖窖池環(huán)境并在釀造過(guò)程中發(fā)揮作用，提供了新的視角。

　　國(guó)家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心與中國(guó)科學(xué)院微生物研究所的項(xiàng)目人員開(kāi)展了比較基因組學(xué)研究。研究發(fā)現(xiàn)，盡管老窖乳桿菌的基因組只有1.24 Mb，僅為乳桿菌屬中基因組植物乳桿菌(3.31 Mb)的37.5%，但老窖乳桿菌卻擁有豐富的碳水化合物代謝能力和編碼基因。這解釋了老窖乳桿菌對(duì)含有豐富碳水化合物的窖池環(huán)境的適應(yīng)性，為理解該菌在瀘州老窖窖池環(huán)境中長(zhǎng)期存在并發(fā)揮功能提供了新的數(shù)據(jù)。

　　2023年5月10日，這一發(fā)現(xiàn)以題為《比較基因組研究揭示老窖乳酸桿菌對(duì)富碳水化合物環(huán)境的實(shí)應(yīng)性（Comparative genomic analyses reveal carbohydrates-rich environment adaptability of Lentilactobacillus laojiaonis sp. nov. IM3328）》為題在線發(fā)表在國(guó)際期刊Food Bioscience，論文作者為中國(guó)科學(xué)院微生物研究所趙秋偉博士、朱和偉博士，通訊作者為王松濤博士、沈才洪正高工和李寅研究員。

　　傳統(tǒng)定義的乳桿菌屬 (Lactobacillus) 共有100多個(gè)種，基因組通常大小一般在2-2.5 Mb左右。為了開(kāi)展比較基因組學(xué)研究，研究人員在基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中比對(duì)還發(fā)現(xiàn)了兩株基因組略大于老窖乳桿菌的乳桿菌。一株是分離自酸面團(tuán)的Fructilactobacillus sanfranciscensis TMW 1.1304，基因組為1.38 Mb；另一株是分離自熊蜂腸道的Apilactobacillus bombintestini sp. nov. BHWM-4，基因組為1.29 Mb。三株小基因組乳桿菌的比較基因組分析顯示，老窖乳桿菌盡管基因組最小，但其對(duì)碳水化合物的代謝能力最強(qiáng)，相關(guān)編碼基因最豐富，這與老窖乳桿菌生活在富含碳水化合物的窖池的事實(shí)恰好吻合，提示老窖乳桿菌在進(jìn)化過(guò)程中傾向于保留與代謝靈活性最相關(guān)的能力與基因。

　　僅有1.24 Mb基因組的老窖乳桿菌擁有豐富的碳水化合物代謝能力，這提示老窖乳桿菌在白酒釀造過(guò)程中可能也發(fā)揮了重要作用。深入理解老窖乳桿菌在白酒釀造過(guò)程和風(fēng)味形成過(guò)程中的功能，有助于進(jìn)一步增加和豐富對(duì)白酒釀造過(guò)程中窖泥作用的認(rèn)識(shí)。

　　作為蟬聯(lián)五屆中國(guó)名酒稱號(hào)的濃香型白酒，瀘州老窖擁有1573國(guó)寶窖池群和瀘州老窖酒傳統(tǒng)釀制技藝兩大活態(tài)釀酒文化資源。目前全行業(yè)還在產(chǎn)酒的90％以上的國(guó)家保護(hù)文物窖池在瀘州老窖，其中始建于公元1573年的國(guó)寶窖池群，自建成起已持續(xù)釀造450年，1996年經(jīng)頒布為“全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位”，是名副其實(shí)的“活文物”。如今，伴隨“老窖乳桿菌”這一新菌種的發(fā)展，無(wú)疑又為老窖釀好酒提供了科學(xué)佐證，也再次夯實(shí)瀘州老窖活態(tài)釀酒窖池資源的行業(yè)地位。

　　未來(lái)，國(guó)家固態(tài)釀造工程技術(shù)中心將繼續(xù)加強(qiáng)與中國(guó)科學(xué)院微生物研究所等科研機(jī)構(gòu)和高等院校開(kāi)展深入合作，加強(qiáng)科技創(chuàng)新，為行業(yè)技術(shù)革新和進(jìn)步、推動(dòng)中國(guó)白酒行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。

　　論文鏈接：

　　https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212429223003887

圖1. 老窖乳桿菌IM3328和兩個(gè)參考菌株基因類群的比較

圖2 老窖乳桿菌IM3328和兩個(gè)參考菌株戊糖代謝途徑的比較