解析中國(guó)葡萄酒真菌菌群生物地理分布
不同產(chǎn)地帶來(lái)的葡萄酒品質(zhì)理化指標(biāo)差異和風(fēng)格特性,即風(fēng)土特性,是決定葡萄酒喜好度、品質(zhì)特性和收藏價(jià)值的重要因素。葡萄酒生產(chǎn)過(guò)程涉及到眾多微生物,它們的代謝活動(dòng)直接影響到葡萄酒的品質(zhì)和風(fēng)格特性。近年來(lái),隨著基因組測(cè)序技術(shù)的發(fā)展和葡萄酒微生物研究的深入,微生物風(fēng)土的概念被提出,世界各葡萄酒主產(chǎn)區(qū)相繼證明了葡萄酒微生物菌群的產(chǎn)區(qū)特異性,及其與葡萄酒品質(zhì)和風(fēng)格特性的關(guān)聯(lián)性。

中國(guó)葡萄酒產(chǎn)區(qū)分布廣泛,氣候類(lèi)型多樣。并且不同于世界其它葡萄酒主產(chǎn)區(qū),由海洋性氣候或地中海氣候主導(dǎo),中國(guó)葡萄酒產(chǎn)區(qū)主要受大陸性季風(fēng)氣候影響?,F(xiàn)有研究?jī)H分析了國(guó)內(nèi)局部產(chǎn)區(qū)的微生物多樣性,國(guó)家層級(jí)上是否已經(jīng)形成了可利用的“微生物風(fēng)土”,其分布模式和影響因素仍待解析。 基于“十三五”期間第一批傳統(tǒng)發(fā)酵食品國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目,本研究以代表性的赤霞珠(紅)和霞多麗(白)葡萄品種為研究試材,采集中國(guó)9個(gè)葡萄酒主產(chǎn)區(qū),42個(gè)酒莊(或葡萄園)的葡萄果實(shí),通過(guò)高通量測(cè)序分析葡萄汁和自然發(fā)酵葡萄醪中的真菌菌群。旨在通過(guò)系統(tǒng)評(píng)估我國(guó)葡萄酒產(chǎn)區(qū)和酒莊不同層級(jí)間微生物菌群的差異性,解析我國(guó)不同葡萄酒主產(chǎn)區(qū)真菌菌群的生物地理分布模式,初步構(gòu)建真菌菌群的“微生物風(fēng)土”模型,揭示其形成機(jī)制及其對(duì)葡萄酒品質(zhì)和風(fēng)格特性的影響,從而為我國(guó)葡萄酒產(chǎn)業(yè)合理利用“微生物風(fēng)土”,生產(chǎn)出更具風(fēng)土特色的多樣性的高品質(zhì)葡萄酒提供理論基礎(chǔ)。
研究表明,中國(guó)不同酒莊的真菌菌群系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)與地理軸線相契合(p<0.03),不同產(chǎn)區(qū)和酒莊間的真菌菌群均存在顯著性差異,且酒莊間的差異更顯著。無(wú)監(jiān)督的pcoa和有監(jiān)督的opls-da分析表明,產(chǎn)區(qū)內(nèi)真菌菌群存在一定聚類(lèi)現(xiàn)象,中國(guó)不同葡萄酒主產(chǎn)區(qū)和酒莊間的真菌菌群已經(jīng)形成“微生物風(fēng)土”,分但是區(qū)域內(nèi)部產(chǎn)區(qū)間和產(chǎn)區(qū)內(nèi)的酒莊間存在一定聚類(lèi)現(xiàn)象。>70%)。地理氣候因子(緯度、年均氣溫、降雨量等)是影響真菌菌群地理分布的主要因素(>40%),葡萄汁理化指標(biāo)(總糖、花色苷)是次要因素(>13.9%)。 作為食品微生物領(lǐng)域國(guó)家層級(jí)的首次生物地理學(xué)研究,本論文在解析不同地理尺度真菌菌群差異性的基礎(chǔ)上,證實(shí)了我國(guó)葡萄酒產(chǎn)區(qū)“微生物風(fēng)土”的存在。闡明了中國(guó)葡萄酒主產(chǎn)區(qū)真菌菌群的生物地理分布模式及其影響因素,特別是,首次發(fā)現(xiàn)了多酚類(lèi)物質(zhì)和花色苷含量與葡萄酒發(fā)酵微生物菌群之間的關(guān)聯(lián)性,為優(yōu)化葡萄園園藝和釀造微生物管理,進(jìn)而促進(jìn)葡萄酒風(fēng)土特色的表達(dá)奠基了理論基礎(chǔ)。同時(shí),依據(jù)產(chǎn)區(qū)特異性真菌建立的微生物指紋圖譜也為我國(guó)紅酒批發(fā)網(wǎng)溯源提供了新的思路。