酒药是我国独特的酿酒用糖化发酵剂,在传统手工黄酒酒母的制作中提供微生物,具有糖化和发酵的双重作用。传统酒药在制作时,采用世代相传的陈药接种技术,将质量优良的菌种延续保留下来。但在实际生产过程中存在制作季节制约、劳动强度高、效率低、破损率高等问题。目前关于酒药的稳定性及酒药微生物群落结构演替及其与环境因子动态变化的相关性研究较少,严重制约了酒药生产现代化的发展,解AZD9291采购析酒药稳定性及酒药发酵过程群落结构演替的驱动力对于促进酒药现代化与黄酒品质提升具有重要意义。本研究的主要结论如下:(1)探究了不同年份及酒厂酒药的稳定性,对于不同年份酒药的微生物群落结构,结果显示任何两个年份微生物之间均无显著差异(P>0.05)。细菌优势微生物为戊糖片球菌和食窦魏斯氏菌;真菌为扣囊复膜酵母。对于不同年份酒药的理化指标,三年间无显著性差异(P>0.05)。对于不同年份代谢物,2019年份酒药代谢物与2020年份更为相似,而2018年与其他两个年份有一定差异。对主要代谢产物进行分析,发现三个年份中含量较高的物质较为一致,主要差异在于α-亚麻酸和蓖麻油酸的含量。对于不同酒厂,酒药细菌和真菌微生物群落结构之间存在显著差异(P<0.05)。细菌以戊糖片球菌、食GSK1120212窦魏斯氏菌、融合魏斯氏菌、伴突属其他、肠杆菌属其他、克雷伯氏菌属其他等为主;真菌以扣囊复膜酵母、少根根霉、小孢根霉、异常威克汉姆酵母、热带假丝酵母、东方伊萨酵母、光滑假丝酵母、其他酵母等为主,不同酒厂酒药在理化指标及代谢物方面存在一定差异。(2)在酒药的整个制作过程中,食窦魏斯氏菌和戊糖片球菌始终是细菌中优势微生物,相对含量之和约占总含量的70%以上。扣囊复膜酵母为真菌中优势微生物,在酒skin and soft tissue infection药的主要制作过程中,含量随着发酵时间延长先降低后增高最后基本趋于稳定,由最初的30%左右增加到80%左右。其次为,少根根霉、印度毛霉、酿酒酵母等。少根根霉和印度毛霉在前酵时含量增加,后酵时含量下降,酿酒酵母在前酵期间开始增加,其他酵母在发酵后期增加。在制作过程中理化指标有明显的变化,不同年份理化指标变化趋势基本一致,含水量从41%下降至13.17%左右;糖化力可达150 U·g~(-1)-200 U·g~(-1);液化力可达0.5 U·g~(-1);酸性蛋白酶活力可达125 U·g~(-1);酸度最高可达22 g·kg~(-1)。冗余分析表明,水分含量是主要微生物演替首要驱动因素,两年份的首要驱动因素保持一致。陈年酒药的接种影响酒药微生物的初步定殖。另一方面,环境过滤进一步影响微生物定殖,使得酒药核心微生物含量逐渐增加并保持稳定。因此,酒药生产环境的稳定性是影响酒药传代稳定的主要原因之一。(3)酒药表皮微生物和内芯微生物的相对含量存在较大差异。细菌中戊糖片球菌和食窦魏斯氏菌差异最显著。戊糖片球菌更多地分布在表皮,食窦魏斯氏菌更多分布在内芯。真菌中,扣囊复膜酵母和酿酒酵母差异最大。扣囊复膜酵母更多地分布在表皮,酿酒酵母更多分布在内芯。在制作过程中观察到酒药表皮和内芯的理化环境发生了不同的变化。除水分含量外,其他理化指标酒药表皮略高于内芯。冗余分析表明,湿度是制作过程酒药表皮微生物群落演替的主要驱动因素,温度是制作过程酒药内芯微生物群落演替的主要驱动因素。酒药微环境内外理化指标的差异是导致其空间异质性的原因。随着发酵时间变化,酒药表皮和内部代谢物呈现明显差异,差异代谢物数量显著增加,对比相同时间点酒药表皮的微生物代谢比内芯较活跃。功能预测得到的代谢途径中,脂质代谢、氨基酸代谢、糖的生物合成与代谢、碳水化合物代谢、辅助因子和维生素代谢最活跃。通过传统的筛选方法,从酒药中分离出71株微生物,主要为异常威克汉姆酵母、酿酒酵母、扣囊复膜酵母和戊糖片球菌等。功能分析结果表明,扣囊复膜酵母的淀粉酶活性最高;部分酿酒酵母和扣囊复膜酵母酸性蛋白酶活性较高,这些微生物被认为是酒药中潜在的产酶菌株。综上,本论文以酒药为研究对象,采用高通量测序、代谢组学、理化因子跟踪测定等手段研究酒药稳定性及制作过程中微生物群落演替和代谢物变化规律,阐明了酒药生产过程中微生物群落演替的主要影响因素及代谢途径,解析了酒药传代稳定性的原因,最后筛选出酒药中核心功能优势微生物。