
李子(Prunussalicina Lindl. var. salicina),又被称为嘉庆子、布霖,为蔷薇科李亚科李属植物李树的果实,主要产地位于中国南方地区,其果实不仅含有高品质蛋白质,而且其必需氨基酸含量占总蛋白质量的20%~23%,同时还含有丰富的钾、磷、钠、镁等对人体健康有益的矿质元素,因而被誉为“五果之首”,深受国人喜爱。根据联合国粮食及农业组织最新的数据表明,我国李子的总种植面积和总产量占世界总种植面积和总产量的72%和54%。李子品种繁多,风味独特,营养价值高,但由于成熟期大多在夏季,鲜果贮运困难,常导致其滞销和腐败。
近年来对李子果酒的研究大多集中在酿酒工艺、品种选择、发酵及风味特性等方面,但在李子果酒微生物群落方面的研究还较少。张曼采用美极梅奇酵母与酿酒酵母混合发酵李子酒,按照1∶1的初始接种比例进行顺序接种,主发酵11 d,陈酿40 d,此时能够获得品质更佳、风味更好、活性成分含量更高的李子酒,终产品的乙醇体积分数为11.99%,可溶性固形物为6.30 °Brix,总酸质量浓度为5.94 g/L,总酚质量浓度为2.1 mg/mL,总黄酮质量浓度为0.45 mg/mL,口感酸甜适宜、风味浓郁、香气突出。李静雅通过对催熟、化学降酸和苹果酸乳酸发酵的对比,结果表明化学降酸幅度最大,苹果酸乳酸发酵降酸幅度最小,但是苹果酸转化为乳酸,果酒的口感及风味最佳,是茵红李果酒最优的降酸方法。 王爱娟采用黑宝石李果为原料酿制发酵型李酒,并对其果皮中花色苷稳定性及在不同陈酿环境下李酒的颜色特征进行了研究,结果表明,各种陈酿环境下的李果酒中的花色苷总量均小于陈酿前酒体中花色苷总量,且花色苷总量与红度值有着极显著的正相关性,与亮度值有着显著的负相关性。苏瑶等以脆红李和布朗李2个品种为原料酿造李子果酒,并采用气相色谱-质谱联用技术对发酵过程的代谢物进行分析,结果表明,2个品种的李子果酒在发酵过程中共鉴定出 436种代谢物,筛选出144种有效代谢物,品种间显著差异代谢物35种。潘翠萍等研究表明,添加红曲的混菌发酵更适合用于李子酒的酿造,有利于增加香气复杂性、稳定性和协调性。
为了探究不同品种李子果酒发酵过程中微生物群落结构变化,四川省农业科学院水稻高粱研究所(四川省农业科学院德阳分院)的刘瑶、刘成元、田新惠*等以布朗李(BLL)和脆红李(CHL)为研究对象,以复合微生物菌剂为发酵剂制备李子果酒。采用16S rRNA 扩增子测序技术解析2个品种李子果酒发酵过程中微生物群落多样性及微生物群落结构动态的演替规律,旨在揭示李子果酒发酵机理,为李子果酒原料选择、品质提升及产业化生产提供科学依据。
采用Illumina平台对群落DNA片段进行双端测序,BLL和CHL分别获得1 418 322条和1 348 952条高质量有效序列。样品有效序列的覆盖率为99.9%~100.0%,表现出较好的测序效果,测序结果能代表样品的真实情况。ACE指数、Chao1指数和Shannon指数描述菌群物种的丰富度与多样性,指数越大,说明群落多样性越高,而Simpson多样性指数值越小,群落多样性越高。由表1可知,CHL果酒发酵过程中,细菌菌群的Chao1指数和Shannon指数均随着发酵时间的延长呈先下降后升高的趋势,且均在发酵第1天达到最小值,分别为115.90和3.13,经过后期发酵后菌群物种多样性逐渐升高。BLL果酒细菌菌群的Chao1指数随着发酵时间的延长逐渐降低,在第9天达到最低值,其Shannon指数在第1天为最低值,之后随着发酵时间延长,菌群物种多样性逐渐增加。结果表明,不同品种李子果酒的发酵过程显著影响了细菌群落的动态演替轨迹,CHL表现为“抑制-恢复”模式,BLL则呈现“持续调整-后期稳定”模式,这反映出原料品种差异对发酵微生态的构建与演替具有关键调控作用。主坐标分析(PCoA)能够基于细菌群落结构清晰地区分李子果酒在不同发酵时间点的样品,从而揭示发酵进程中每个物种在2个群落的数量和分布差异。由图1a可知,PCo1解释了48.9%的变异,PCo2解释了24.1%的变异,共解释了73.0%的变异。发酵0、1、3、9、15 d的CHL果酒样品细菌群落整体表现较为分散,表明样品之间具有差异,具有独特性,发酵0、1、3 d的部分细菌群落稍微靠拢,表明彼此之间具有一定的相似性。由图1b可知,PCo1解释了65.0%的变异,PCo2解释了10.0%的变异,共解释了75.0%的变异。发酵0、1、3 d的果酒样品细菌群落在PCo1维度上靠近,发酵9、15 d的果酒样品细菌群落聚在一起,说明BLL果酒细菌群落在发酵前期(0~3 d)和后期(9~15 d)也发生明显的变化。由图2可知,CHL果酒发酵过程中共注释到2个优势细菌门(相对丰度>1.00%)、3个优势细菌纲(相对丰度>1.00%)及6个优势菌属(相对丰度>1.00%)。BLL果酒发酵过程中共注释到2个优势细菌门(相对丰度>1.00%)、3个优势细菌纲(相对丰度>1.00%)及8个优势菌属(相对丰度>1.00%)。

由2a~c可知,在CHL果酒发酵过程中,门水平上,变形菌门(Proteobacteria)为绝对优势菌门,其相对丰度在发酵过程中变化区间为78.6%~93.9%,厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度在发酵过程中变化区间为5.8%~21.2%。在纲水平上,γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)相对丰度在发酵过程中变化区间为67.43%~80.58%,α-变形菌纲(α-Proteobacteria)相对丰度在发酵过程中变化区间为7.66%~18.33%,芽孢杆菌纲(Bacilli)相对丰度在发酵过程中变化区间为5.8%~21.16%。在属水平上,泛菌属(Pantoea)在发酵0~9 d内相对丰度呈先升高后降低趋势,发酵后期(9~15 d)相对丰度趋于稳定,维持在31.7%~32.4%;而线粒体属(Mitochondria)、塔特姆菌属(Tatumella)、明串珠菌属(Leuconostoc)、魏斯氏菌属(Weissella)、葡萄糖酸菌属(Gluconobacter)相对丰度在发酵过程中变化区间分别为10.7%~14.2%、11.9%~12.2%、3.5%~19.4%、0.9%~1.8%及0.8%~1.1%。
由图2d~f可知,在BLL果酒发酵过程中,门水平上,变形菌门为绝对优势菌门(94.8%~98.3%),厚壁菌门相对丰度在发酵过程中变化区间为(2.8%~3.9%);发酵0~3 d,在纲水平上,γ-变形菌纲相对丰度为47.0%~82.2%,而α-变形菌纲相对丰度为18.25%~51.30%,芽孢杆菌纲相对丰度为1.25%~2.80%;发酵0~3 d,在属水平上,线粒体属在0~1 d相对丰度升高,随后呈下降趋势,泛菌属(Pantoea)相对丰度逐渐升高,沙雷氏菌属(Serratia)和塔特姆菌属相对丰度先下降再逐渐升高,葡萄糖酸菌属、魏斯氏菌属、明串珠菌属、肠球菌属(Enterococcus)在0~1 d相对丰度下降。发酵9~15 d,泛菌属相对丰度为24.76%~26.98%,沙雷氏菌相对丰度为15%~16%,塔特姆菌属相对丰度为20.2%~20.3%,葡萄糖酸菌属相对丰度0.8%~1.1%,明串珠菌属相对丰度为1.2%~1.4%,肠球菌属相对丰度为0.4%~1.2%。
果酒发酵过程中形成的香气成分主要有醇类、酯类、有机酸等,产生机制各不相同,不同的香味物质的产生,来源于不同的微生物代谢过程。由图3可知,对CHL和BLL果酒样品在0~15 d发酵过程中细菌序列基因功能呈现显著的时序动态与样本特异性模式。核心生物合成功能保持高度稳定,其中氨基酸合成在CHL和BLL果酒中分别维持在2.23%~2.26%与2.38%~2.41%。碳水化合物合成在CHL果酒中从0.60%升至0.64%,而在BLL果酒中保持在0.61%~0.63%的稳定水平。三羧酸循环在CHL果酒中从0.49%逐渐下降至0.46%,而在BLL果酒中从0.47%上升至0.50%。次生代谢物合成在CHL果酒中呈“U”形变化(0.49%~0.57%),在BLL果酒中则持续上升(0.44%~0.57%)。基因功能预测结果表明,2种李子果酒发酵过程中细菌群落的基因功能主要与新陈代谢类功能有关,包括氨基酸代谢、碳水化合物合成、三羧酸循环等。
本研究使用16S rRNA基因测序技术分析2种不同李子果酒在发酵过程中细菌群落结构及其功能的动态变化。 2种果酒样品在门水平上,均注释到厚壁门菌和变形菌门为优势细菌门,该结果与邓杰、罗爱国及母应春等通过V3~V4测序,发现清香型酒糟的优势细菌门为变形菌门和厚壁菌门结果一致,说明酒类发酵环境的微生物群落具有相似性。在纲水平上,2种果酒均注释到3种优势纲,分别为γ-变形菌纲、α-变形菌纲、芽孢杆菌纲,其中α-变形菌纲在CHL果酒中保持较低水平,在BLL果酒中先升高再降低,趋势差异明显;芽孢杆菌纲是多种发酵食品中的主要菌群,研究表明,芽孢杆菌门不仅是果酒发酵过程中优势菌,也是黄酒及食醋等多种发酵食品中主要群落。
基因功能预测结果表明,2种李子果酒发酵过程中细菌群落的基因功能主要与新陈代谢类功能有关,包括氨基酸代谢、碳水化合物合成、三羧酸循环等,这与 叶晓芳研究结果一致。发酵过程中糖类经糖酵解途径进入柠檬酸循环生成有机酸和其他化合物,不仅为果酒提供各种独特风味的口感,同时通过碳水化合物代谢途径为微生物生长提供能量。
本研究基于16S rRNA基因测序技术解析2种不同品种李子果酒发酵过程的细菌群落结构,在发酵过程中,细菌群落及其功能发生明显的变化。CHL果酒发酵过程中共注释到2个优势门(变形菌门、厚壁菌门);3个优势纲(γ-变形菌纲、α-变形菌纲、芽孢杆菌纲);6个 优势菌属(泛菌属、线粒体属、塔特姆菌属、明串珠菌属、魏斯氏菌属和葡萄糖酸菌属)。BLL果酒发酵过程中共注释到2个优势菌门(变形菌门、厚壁菌门)、 3个优势菌纲(γ-变形菌纲、α-变形菌纲、芽孢杆菌纲)、8个优势细菌属(线粒体属、泛菌属、沙雷氏菌属、塔特姆菌属、葡萄糖酸菌属、魏斯氏菌属、明串珠菌属、肠球菌属)。基因功能预测结果表明,2种李子果酒发酵过程中细菌群落的基因功能主要与新陈代谢类功能有关,包括氨基酸代谢、碳水化合物合成、三羧酸循环等。本研究解析2种不同品种李子发酵果酒过程中细菌群落结构的动态演替及其基因功能预测,为李子果酒产业化生产及品质提升奠定基础。引文格式:
刘瑶, 刘成元, 苏瑶, 等. 不同品种李子果酒发酵过程中细菌群落结构动态分析[J]. 中国酿造, 2026, 45(4): 208-212.DOI:10.11882/j.issn.0254-5071.2026.04.028.
LIU Yao, LIU Chengyuan, SU Yao, et al. Dynamic analysis of bacterial community structure of plum fruit wine with different varieties during fermentation process[J]. China Brewing, 2026, 45(4): 208-212. (in Chinese with English abstract) DOI:10.11882/j.issn.0254-5071.2026.04.028.
实习编辑:南伊;编辑:阎一鸣;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。
图片来源于文章原文及摄图网。
为了帮助食品及生物学科科技人员掌握英文科技论文的撰写技巧、提高SCI期刊收录的命中率,综合提升我国食品及生物学科科技人员的高质量科技论文写作能力。中国食品杂志社拟定于2026年8月13—14日在安徽合肥举办“第13届食品与生物学科高水平SCI论文撰写与投稿技巧研修班”,为期两天。
长按或微信扫码进行注册
为系统提升我国食品营养与安全的科技创新策源能力,加速科技成果向现实生产力转化,推动食品产业向绿色化、智能化、高端化转型升级,由北京食品科学研究院、中国食品杂志社《食品科学》杂志(EI收录)、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志(SCI收录)、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志(ESCI收录)主办,合肥工业大学、安徽省食品行业协会、安徽大学、合肥大学、合肥师范学院、北京工商大学、中国科技大学附属第一医院临床营养科、安徽粮食工程职业学院、皖西学院、滁州学院、蚌埠学院共同主办的“第六届食品科学与人类健康国际研讨会”,将于 2026年8月15-16日(8月14日全天报到)在中国 安徽 合肥召开。长按或微信扫码进行注册
为对标农业农村部2035年科技规划及“十四五”“十五五”发展方向,推动农产品加工与储运的工程化、智能化、绿色化升级,由湖南省农业科学院、湖南农业大学、北京食品科学研究院、国际食品科技联盟(IUFoST)、中国农业大学、岳麓山工业创新中心主办,湖南大学、中南林业科技大学、长沙理工大学、湖南中医药大学、湘潭大学、岳麓山实验室协办,中国食品杂志社、洞庭实验室、湖南省食品科学技术学会、湖南省农产品加工与质量安全研究所、湖南农业大学食品科学技术学院、Springer Nature-《Agricultural Products Processing and Storage》杂志承办的“第二届农产品加工与食品制造国际学术研讨会—创新引领绿色智造,AI赋能科技进步”,将于2026年9月19-20日(9月18日会议报到)在中国 湖南 长沙召开。
长按或微信扫码进行注册
会议招商招展
联系人:杨红;电话:010-83152138;手机:13522179918(微信同号)