压榨葡萄中的微生物可以预测成品葡萄酒中的风味代谢物

加利福尼亚大学戴维斯分校的食品科学家报告说，在葡萄酒酿造过程中葡萄汁中的微生物混合物可能有助于塑造成品葡萄酒的风土条件。研究人员在美国微生物学会在线开放获取期刊mBio发表于5月/ 6月期刊的研究中发现，在发酵前必须新鲜压榨的葡萄汁中发现的微生物可用作生物标志物。预测成品酒中会发现哪些代谢物。代谢物是化学化合物，有助于塑造葡萄酒的风味和质地。

将来，酿酒师可能会通过鉴定与所需代谢物相关的细菌和真菌，或通过在发酵过程中引起腐败或其他问题之前找到麻烦的类群来利用微生物分析来改善其产品酿造葡萄酒的过程始于收获葡萄并压入葡萄汁。这项新研究的资深作者大卫·米尔斯说，他和他的合作者想知道微生物是否必须 - 以及在发酵的后期阶段 - 是否可以用来描述酿酒厂特有的微生物种群。“我们对'家用微生物组'感到好奇，”他说。

他们使用高通量基因测序来鉴定2011年从发酵过程的八个阶段收集的近700个必须品和葡萄酒样品中的每一个中的个体微生物组。位于加利福尼亚州奥克维尔的邻近葡萄酒厂Far Niente和Nickel&Nickel提供了样品，而米尔斯表示正在收购那些葡萄酒厂的艰巨任务。“从2011年开始，每个生产地都被抽样，”他说。“他们必须进行大量抽样才能使这个项目成为可能。”

收集样本的酿酒师格雷格艾伦是该论文的合着者，也是米尔斯实验室的前研究生。研究葡萄包括用于霞多丽和赤霞珠葡萄酒的葡萄，并从纳帕和索诺玛县的葡萄园收获。

研究人员测量了发酵过程中特定细菌和真菌类群的丰度变化，并将必需菌的微生物组与成品葡萄酒的代谢组相关联。他们的研究结果证实了先前的研究，这些研究发现了一些细菌家族 - 包括肠杆菌科，假单胞菌属，鞘氨醇单胞菌属和甲基杆菌属 - 在发酵过程中会增加。这些微生物不具有众所周知的作用，但仍可能有助于发酵性能和葡萄酒风味。

Mills实验室的前研究生Nicholas Bokulich博士领导了这项研究，该研究以他之前的工作为基础。2013年，他和他的合作者表明，酿酒葡萄表面的微生物种群因地区而异，其模式与气候变化一致。例如，在中部海岸为赤霞珠种植的葡萄具有与在索诺玛或北圣华金河谷种植的葡萄不同的微生物。

长期以来，研究人员一直在寻求了解葡萄酒风土条件下的科学 - 气候，土壤和其他环境因素如何影响葡萄酒的区域特征。在过去几年中，许多科学家将注意力转移到土壤或葡萄上的非致病性细菌和真菌上。“这是一个发展迅速的地区，世界各地的许多其他葡萄酒研究人员 - 在澳大利亚，法国，智利 - 正在追踪这些类型的线索并观察他们自己的微生物风土，”米尔斯说。“这是好事。”

他警告说，新的研究表明 - 但并未证明 - 微生物对葡萄酒的风土条件的影响。“我们不知道微生物对葡萄酒的最终风味和感官特征的相对贡献，”他说。同时，它通过展示微生物种群如何预测代谢物丰度 - 甚至在发酵之前 - 确实代表了迈向这一努力的一步。

米尔斯表示，细菌和真菌不可能用于完全合成风土的各个方面，因为各种已知和未知的环境因素会将其指纹留在葡萄酒上。但“也许我们可以通过找到正确的相关微生物来调节味道。”