食品安全质量检测学报

碳源	P5-5	CZ-3
芽糖	-	-
葡萄糖	-	+
果糖	+	+
蔗糖	-	+
可溶性淀粉	-	-
甘露醇	-	-
乳糖	-	-

碳源	P5-5	CZ-3
芽糖	-	-
葡萄糖	-	+
果糖	+	+
蔗糖	-	+
可溶性淀粉	-	-
甘露醇	-	-
乳糖	-	-

实验项目	菌株编号
H₂O₂酶实验	-	-	-	+	-	+	+
氧化酶实验	+	+	+	+	+	+	+
硝酸盐还原	+	+	+	+	+	+	+
柠檬酸盐	-	-	-	-	+	+	+
M.R.实验	-	+	+	+	-	-	-
V-P实验	+	-	-	-	+	+	+
吲哚实验	+	+	+	-	+	-	-
H₂S产生	-	-	-	-	-	-	-
淀粉水解	-	-	-	-	+	+	+
葡萄糖	+	+	+	+	+	+	+
麦芽糖	+	+	+	+	+	+	+
果糖	+	+	+	+	+	+	+
蔗糖	+	+	+	+	+	+	+
甘露醇	-	-	-	+	-	+	+
乳糖	-	-	-	+	-	+	+

实验项目	菌株编号
H₂O₂酶实验	-	-	-	+	-	+	+
氧化酶实验	+	+	+	+	+	+	+
硝酸盐还原	+	+	+	+	+	+	+
柠檬酸盐	-	-	-	-	+	+	+
M.R.实验	-	+	+	+	-	-	-
V-P实验	+	-	-	-	+	+	+
吲哚实验	+	+	+	-	+	-	-
H₂S产生	-	-	-	-	-	-	-
淀粉水解	-	-	-	-	+	+	+
葡萄糖	+	+	+	+	+	+	+
麦芽糖	+	+	+	+	+	+	+
果糖	+	+	+	+	+	+	+
蔗糖	+	+	+	+	+	+	+
甘露醇	-	-	-	+	-	+	+
乳糖	-	-	-	+	-	+	+

分类	序号	保留时间	中文名称	分子式	相对含量/%
醇类	1	3.012	叔丁醇	C₄H₁₀O	0.27	-	-	-	-	-	0.55	-	0.11
2	3.751	2-丁醇	C₄H₁₀O	0.06	-	-	-	-	-	-	-	-
3	3.965	一乙醇胺	C₂H₇NO	0.03	-	-	-	-	-	-	-	-
4	7.592	2-甲基丁醇	C₅H₁₂O	0.82	-	0.34	-	2.09	-	-	-	1.24
5	20.314	2-乙基己醇	C₈H₁₈O	0.26	0.15	-	0.23	0.53	1.17	2.22	1.95	0.10
6	7.435	正戊醇	C₅H₁₂O	-	31.82	-	-	-	-	-	-	17.54
7	22.534	苏合香醇	C₈H₁₀O	-	-	0.06	-	-	-	-	-	-
8	20.315	4-乙基-1-辛炔-3-醇	C₁₀H₁₈O	-	-	-	0.26	-	-	-	-	-
9	22.529	苯乙醇	C₈H₁₀O	-	-	-	-	0.80	0.69	2.30	0.92	22.53
10	7.446	2-丙炔-1-醇	C₃H₄O	-	-	-	-	0.08	-	-	-	-
11	4.908	丙烯醇	C₃H₆O	-	-	-	-	-	-	-	-	0.06
12	10.508	1,3-二氧杂烷-2-甲醇	C₄H₈O₃	-	-	-	-	-	-	-	-	0.04
醛类	13	18.235	苯甲醛	C₇H₆O	7.13	0.63	5.28	5.36	37.40	13.63	9.58	10.62	1.24
14	20.746	苯乙醛	C₈H₈O	-	0.60	-	-	0.64	-	0.33	-	1.67
15	7.598	丙烯醛	C₃H₄O	-	-	-	0.30	-	-	-	-	-
16	4.688	异戊醛	C₅H₁₀O	-	-	-	-	-	-	-	-	0.34
17	22.280	壬醛	C₉H₁₈O	-	-	-	-	-	-	-	-	0.08
18	4.914	丁二醛	C₄H₆O₂	-	-	-	-	0.18	-	-	-	0.06
19	15.948	二甲醇缩甲醛	C₃H₈O₂	-	-	-	-	-	-	-	-	0.09
醚类	20	2.649	二甲醚	C₂H₆O	5.11	-	5.14	5.07	13.92	12.04	9.27	10.20	0.23
胺类	21	14.628	N-亚硝基二甲胺	C₂H₆N₂O	-	0.14	-	-	-	-	-	-	-
22	26.580	丁二酰亚胺	C₄H₅NO₂	-	-	-	0.01	-	-	-	-	-
23	16.141	2,3-二甲基-2,3-丁二胺	C₆H₁₆N₂	-	-	-	-	-	-	-	-	0.05
酮类	24	21.349	苯乙酮	C₈H₈O	0.13	0.05	0.12	0.11	0.19	-	-	-	-
25	2.838	丙酮	C₃H₆O	0.18	0.15	-	-	0.29	0.42	0.14	-	0.39
26	6.187	3-甲基-2-丁酮	C₅H₁₀O	-	-	-	-	-	-	1.02	0.14	-
27	6.207	3-羟基-2-丁酮	C₄H₈O₂	-	-	-	-	-	-	17.64	18.98	-
28	15.826	2-庚酮	C₇H₁₄O	-	-	-	-	-	-	1.15	2.58	-
29	26.450	甲基壬基甲酮	C₁₁H₂₂O	-	-	-	-	-	-	0.35	-	-
30	3.581	2,3-丁二酮	C₄H₆O₂	-	-	-	-	-	-	-	1.24	-
31	18.130	6-甲基-2-庚酮	C₈H₁₆O	-	-	-	-	-	-	-	0.95	-
32	18.434	5-甲基-2-庚酮	C₈H₁₆O	-	-	-	-	-	-	-	1.95	-
33	19.113	二氢-2-甲基-3(2H)- 噻吩酮	C₅H₈OS	-	-	-	-	-	-	-	-	0.61
34	7.571	环丁酮	C₄H₆O	-	-	-	-	-	-	-	-	2.88
酯类	35	25.494	苯乙酸乙酯	C₁₀H₁₂O₂	1.30	0.15	0.95	0.99	0.08	-	-	-	-
36	29.633	邻苯二甲酸二甲酯	C₁₀H₁₀O₄	0.16	0.16	0.14	0.17	0.33	0.25	0.18	0.18	0.08
37	4.713	三甲氧基酯	C₃H₆O	-	-	0.07	-	-	-	-	-	-
38	4.709	烯丙基正丙酯	C₆H₁₂O	-	-	-	0.10	-	-	-	0.19	-
39	7.578	乙基硫代膦酸甲酯-2-二甲氨基乙酯	C₇H₁₈NO₂PS	-	-	-	0.05	-	-	-	-	-
40	3.572	乙酸乙烯酯	C₄H₆O₂	-	-	-	-	-	-	0.93	-	-
41	21.351	1,3-苯二酚单苯甲酸酯	C₁₃H₁₀O₃	-	-	-	-	-	-	0.16	-	-
42	21.349	4-(苯甲酰氧基)-2-苯甲酸氯苯酯	C₂₀H₁₃ClO₄	-	-	-	-	-	-	-	0.17	-
43	14.979	甲酸甲酯	C₂H₄O₂	-	-	-	-	-	-	-	-	0.95
酸类	44	16.160	2-甲基丁酸	C₅H₁₀O₂	-	-	-	-	-	-	-	-	10.73
45	15.640	异戊酸	C₅H₁₀O₂	-	-	-	-	-	-	-	-	9.30
46	3.574	D/L-亮氨酸	C₆H₁₅NO	-	-	-	-	-	-	-	-	0.08
其他类	47	25.161	苯并噻唑	C₇H₅NS	0.87	0.74	0.68	1.01	1.88	1.41	1.38	1.78	0.10
48	26.574	吲哚	C₈H₇N	66.33	-	54.17	61.76	-	0.16	-	-	-
49	7.433	2-乙氧基乙腈	C₄H₇NO	-	14.48	-	-	-	-	-	-	-
50	7.569	氮杂环丁烷	C₃H₇N	-	3.42	-	-	1.16	-	-	-	6.66
51	2.826	偶氮甲烷	C₂H₆N₂	-	-	0.17	-	-	-	0.34	-	-
52	16.554	2,5-二甲基嘧啶	C₆H₈N₂	-	-	0.04	-	0.29	-	-	-	-
53	3.009	胍	CH₅N₃	-	-	-	-	0.38	-	0.51	-	-
54	7.584	甲环丁烷	C₅H₁₀	-	-	-	-	0.61	-	-	-	-
55	18.820	4-氰基吡唑	C₄H₃N₃	-	-	-	-	0.17	-	-	0.16	-
56	21.667	2,6-二乙基吡嗪	C₈H₁₂N₂	-	-	-	-	-	0.04	-	-	-
57	21.936	愈创木酚	C₇H₈O₂	-	-	-	-	-	2.34	-	-	-
58	3.680	2-甲氧基丙烯	C₄H₈O	-	-	-	-	-	-	0.05	-	-
59	10.199	1,2-二甲基环氧乙烷	C₄H₈O	-	-	-	-	-	-	0.76	-	-
60	19.528	2,3,5-三甲基吡嗪	C₇H₁₀N₂	-	-	-	-	-	-	1.43	1.62	-
61	20.457	氢化安息香	C₁₄H₁₄O₂	-	-	-	-	-	-	0.35	-	-
62	26.557	间氨基苯乙炔	C₈H₇N	-	-	-	-	-	-	0.28	-	-
63	14.364	氨基胍媒染剂	CH₆N₄	-	-	-	-	-	-	-	0.12	-
64	21.845	川芎嗪	C₈H₁₂N₂	-	-	-	-	-	-	-	0.31	-
65	7.421	丁酸酐	C₈H₁₄O₃	-	-	-	-	-	-	-	-	0.50
66	10.417	1,3-二氧戊环	C₃H₆O₂	-	-	-	-	-	-	-	-	0.03
67	15.329	2,5-二氢呋喃	C₄H₆O	-	-	-	-	-	-	-	-	0.10
68	15.493	乙醛肟	C₂H₅NO	-	-	-	-	-	-	-	-	0.04

分类	序号	保留时间	中文名称	分子式	相对含量/%
醇类	1	3.012	叔丁醇	C₄H₁₀O	0.27	-	-	-	-	-	0.55	-	0.11
2	3.751	2-丁醇	C₄H₁₀O	0.06	-	-	-	-	-	-	-	-
3	3.965	一乙醇胺	C₂H₇NO	0.03	-	-	-	-	-	-	-	-
4	7.592	2-甲基丁醇	C₅H₁₂O	0.82	-	0.34	-	2.09	-	-	-	1.24
5	20.314	2-乙基己醇	C₈H₁₈O	0.26	0.15	-	0.23	0.53	1.17	2.22	1.95	0.10
6	7.435	正戊醇	C₅H₁₂O	-	31.82	-	-	-	-	-	-	17.54
7	22.534	苏合香醇	C₈H₁₀O	-	-	0.06	-	-	-	-	-	-
8	20.315	4-乙基-1-辛炔-3-醇	C₁₀H₁₈O	-	-	-	0.26	-	-	-	-	-
9	22.529	苯乙醇	C₈H₁₀O	-	-	-	-	0.80	0.69	2.30	0.92	22.53
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11	4.908	丙烯醇	C₃H₆O	-	-	-	-	-	-	-	-	0.06
12	10.508	1,3-二氧杂烷-2-甲醇	C₄H₈O₃	-	-	-	-	-	-	-	-	0.04
醛类	13	18.235	苯甲醛	C₇H₆O	7.13	0.63	5.28	5.36	37.40	13.63	9.58	10.62	1.24
14	20.746	苯乙醛	C₈H₈O	-	0.60	-	-	0.64	-	0.33	-	1.67
15	7.598	丙烯醛	C₃H₄O	-	-	-	0.30	-	-	-	-	-
16	4.688	异戊醛	C₅H₁₀O	-	-	-	-	-	-	-	-	0.34
17	22.280	壬醛	C₉H₁₈O	-	-	-	-	-	-	-	-	0.08
18	4.914	丁二醛	C₄H₆O₂	-	-	-	-	0.18	-	-	-	0.06
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醚类	20	2.649	二甲醚	C₂H₆O	5.11	-	5.14	5.07	13.92	12.04	9.27	10.20	0.23
胺类	21	14.628	N-亚硝基二甲胺	C₂H₆N₂O	-	0.14	-	-	-	-	-	-	-
22	26.580	丁二酰亚胺	C₄H₅NO₂	-	-	-	0.01	-	-	-	-	-
23	16.141	2,3-二甲基-2,3-丁二胺	C₆H₁₆N₂	-	-	-	-	-	-	-	-	0.05
酮类	24	21.349	苯乙酮	C₈H₈O	0.13	0.05	0.12	0.11	0.19	-	-	-	-
25	2.838	丙酮	C₃H₆O	0.18	0.15	-	-	0.29	0.42	0.14	-	0.39
26	6.187	3-甲基-2-丁酮	C₅H₁₀O	-	-	-	-	-	-	1.02	0.14	-
27	6.207	3-羟基-2-丁酮	C₄H₈O₂	-	-	-	-	-	-	17.64	18.98	-
28	15.826	2-庚酮	C₇H₁₄O	-	-	-	-	-	-	1.15	2.58	-
29	26.450	甲基壬基甲酮	C₁₁H₂₂O	-	-	-	-	-	-	0.35	-	-
30	3.581	2,3-丁二酮	C₄H₆O₂	-	-	-	-	-	-	-	1.24	-
31	18.130	6-甲基-2-庚酮	C₈H₁₆O	-	-	-	-	-	-	-	0.95	-
32	18.434	5-甲基-2-庚酮	C₈H₁₆O	-	-	-	-	-	-	-	1.95	-
33	19.113	二氢-2-甲基-3(2H)- 噻吩酮	C₅H₈OS	-	-	-	-	-	-	-	-	0.61
34	7.571	环丁酮	C₄H₆O	-	-	-	-	-	-	-	-	2.88
酯类	35	25.494	苯乙酸乙酯	C₁₀H₁₂O₂	1.30	0.15	0.95	0.99	0.08	-	-	-	-
36	29.633	邻苯二甲酸二甲酯	C₁₀H₁₀O₄	0.16	0.16	0.14	0.17	0.33	0.25	0.18	0.18	0.08
37	4.713	三甲氧基酯	C₃H₆O	-	-	0.07	-	-	-	-	-	-
38	4.709	烯丙基正丙酯	C₆H₁₂O	-	-	-	0.10	-	-	-	0.19	-
39	7.578	乙基硫代膦酸甲酯-2-二甲氨基乙酯	C₇H₁₈NO₂PS	-	-	-	0.05	-	-	-	-	-
40	3.572	乙酸乙烯酯	C₄H₆O₂	-	-	-	-	-	-	0.93	-	-
41	21.351	1,3-苯二酚单苯甲酸酯	C₁₃H₁₀O₃	-	-	-	-	-	-	0.16	-	-
42	21.349	4-(苯甲酰氧基)-2-苯甲酸氯苯酯	C₂₀H₁₃ClO₄	-	-	-	-	-	-	-	0.17	-
43	14.979	甲酸甲酯	C₂H₄O₂	-	-	-	-	-	-	-	-	0.95
酸类	44	16.160	2-甲基丁酸	C₅H₁₀O₂	-	-	-	-	-	-	-	-	10.73
45	15.640	异戊酸	C₅H₁₀O₂	-	-	-	-	-	-	-	-	9.30
46	3.574	D/L-亮氨酸	C₆H₁₅NO	-	-	-	-	-	-	-	-	0.08
其他类	47	25.161	苯并噻唑	C₇H₅NS	0.87	0.74	0.68	1.01	1.88	1.41	1.38	1.78	0.10
48	26.574	吲哚	C₈H₇N	66.33	-	54.17	61.76	-	0.16	-	-	-
49	7.433	2-乙氧基乙腈	C₄H₇NO	-	14.48	-	-	-	-	-	-	-
50	7.569	氮杂环丁烷	C₃H₇N	-	3.42	-	-	1.16	-	-	-	6.66
51	2.826	偶氮甲烷	C₂H₆N₂	-	-	0.17	-	-	-	0.34	-	-
52	16.554	2,5-二甲基嘧啶	C₆H₈N₂	-	-	0.04	-	0.29	-	-	-	-
53	3.009	胍	CH₅N₃	-	-	-	-	0.38	-	0.51	-	-
54	7.584	甲环丁烷	C₅H₁₀	-	-	-	-	0.61	-	-	-	-
55	18.820	4-氰基吡唑	C₄H₃N₃	-	-	-	-	0.17	-	-	0.16	-
56	21.667	2,6-二乙基吡嗪	C₈H₁₂N₂	-	-	-	-	-	0.04	-	-	-
57	21.936	愈创木酚	C₇H₈O₂	-	-	-	-	-	2.34	-	-	-
58	3.680	2-甲氧基丙烯	C₄H₈O	-	-	-	-	-	-	0.05	-	-
59	10.199	1,2-二甲基环氧乙烷	C₄H₈O	-	-	-	-	-	-	0.76	-	-
60	19.528	2,3,5-三甲基吡嗪	C₇H₁₀N₂	-	-	-	-	-	-	1.43	1.62	-
61	20.457	氢化安息香	C₁₄H₁₄O₂	-	-	-	-	-	-	0.35	-	-
62	26.557	间氨基苯乙炔	C₈H₇N	-	-	-	-	-	-	0.28	-	-
63	14.364	氨基胍媒染剂	CH₆N₄	-	-	-	-	-	-	-	0.12	-
64	21.845	川芎嗪	C₈H₁₂N₂	-	-	-	-	-	-	-	0.31	-
65	7.421	丁酸酐	C₈H₁₄O₃	-	-	-	-	-	-	-	-	0.50
66	10.417	1,3-二氧戊环	C₃H₆O₂	-	-	-	-	-	-	-	-	0.03
67	15.329	2,5-二氢呋喃	C₄H₆O	-	-	-	-	-	-	-	-	0.10
68	15.493	乙醛肟	C₂H₅NO	-	-	-	-	-	-	-	-	0.04

黄水中耐盐产酯化酶菌株的分离鉴定及代谢产物分析

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潘宇 ¹ , 叶雨 ¹^,² , 杨第芹 ¹ , 龙艳丽 ² , 罗云 ³ , 冯国江 ⁴ , 陆宽 ¹^,² , 杨熟英 ¹^,²^,^*

食品安全质量检测学报 | 食品分析与检测 2025,16(13): 237-247

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食品安全质量检测学报 | 食品分析与检测 2025, 16(13): 237-247

黄水中耐盐产酯化酶菌株的分离鉴定及代谢产物分析

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潘宇¹, 叶雨¹^,², 杨第芹¹, 龙艳丽², 罗云³, 冯国江⁴, 陆宽¹^,², 杨熟英¹^,²^,^*

作者信息

¹ 贵州省生物技术研究开发基地有限公司, 贵阳 550014

² 贵州省科晖检验检测研究院有限公司, 贵阳 550014

³ 贵州省开阳县市场监督管理局检测中心, 贵阳 550300

⁴ 贵州奔福酒业集团有限公司, 仁怀 564500

潘宇(1997—), 男, 硕士, 助理研究员, 主要研究方向为微生物技术和食品科学。E-mail: 2538989584@qq.com

通讯作者:

*杨熟英(1988—), 女, 硕士, 高级工程师, 主要研究方向为药学及食品科学。E-mail: alei8879@163.com

Isolation, identification and metabolic product analysis of salt-tolerant esterase-producing strains from yellow water

Yu PAN¹, Yu YE¹^,², Di-Qin YANG¹, Yan-Li LONG², Yun LUO³, Guo-Jiang FENG⁴, Kuan LU¹^,², Shu-Ying YANG¹^,²^,^*

Affiliations

¹ Guizhou Biotechnology Research and Development Base Co., Ltd., Guiyang 550014, China

² Guizhou Kehui Inspection and Testing Research Institute Co., Ltd., Guiyang 550014, China

³ Testing Center of Kaiyang County Market Supervision Administration, Guiyang 550300, China

⁴ Guizhou Benfu Liquor Group Co., Ltd., Renhuai 564500, China

出版时间: 2025-07-15 doi: 10.19812/j.cnki.jfsq11-5956/ts.20250108003

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摘要

收起

目的筛选黄水中耐盐产酯化酶菌株, 分析其代谢产物。方法从黄水中分离产酯化酶菌株, 采用形态学、生理生化及分子生物学对其进行鉴定。结果从黄水中共筛选出9株产酯化酶菌株, 其中CZ-1、CZ-5和CZ-8为树状类芽孢杆菌(Paenibacillus dendritiformis), CZ-9为库氏类芽胞杆菌(Paenibacillus cookii), CZ-10、CZ-13和CZ-15为贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis), CZ-3为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae), P5-5为满洲毕赤酵母(Pichia manshurica)。9株菌株均具有良好的耐盐碱性, 能在pH 2.0~11.0的条件下生长, 其中7株菌株盐耐受性高达120 g/L。实验表明, 以己酸为底物时, 菌株CZ-1、CZ-3、CZ-5、CZ-8、CZ-9、CZ-13、CZ-15和P5-5酯化酶活力分别为69.93、70.62、6.01、67.65、35.31、48.51、69.24和71.45 U/mL, 菌株CZ-10无酯化酶活力。气相色谱-质谱法分析表明, 发酵液中共检测出醇类挥发性成分12种, 醛类挥发性成分7种, 醚类挥发性成分1种, 胺类挥发性成分3种, 酮类挥发性成分11种, 酯类挥发性成分9种, 酸类挥发性成分3种和其他挥发性成分22种。结论从黄水中筛选了9株产酯化酶菌株, 均具有良好的盐碱耐受性以及酯化酶活力, 以P5-5酯化酶活力最高, 挥发性成分种类最多, 这为后续黄水处理及应用提供理论依据。

关键词

黄水 / 酯化酶 / 代谢产物 / 树状类芽孢杆菌

Abstract

收起

Objective To screen salt-tolerant esterase-producing strains from yellow water and analyze their metabolic products. Methods Esterase-producing strains were isolated from yellow water and identified using morphological, physiological, biochemical and molecular biological methods. Results The 9 esterase-producing strains were screened from yellow water, among which CZ-1, CZ-5 and CZ-8 were Paenibacillus dendritiformis, CZ-9 was Paenibacillus cookii, CZ-10, CZ-13 and CZ-15 were Bacillus velezensis, and CZ-3 was Saccharomyces cerevisiae, P5-5 was Pichia manshurica. All 9 strains had good salt tolerance and could grow at pH 2.0-11.0, and 7 strains had salt tolerance up to 120 g/L. Experiments showed that when using caproic acid as the substrate, the esterifying enzyme activities of strains CZ-1, CZ-3, CZ-5, CZ-8, CZ-9, CZ-13, CZ-15 and P5-5 were 69.93, 70.62, 6.01, 67.65, 35.31, 48.51, 69.24 and 71.45 U/mL respectively, and strain CZ-10 had no esterifying enzyme activity. Gas chromatography-mass spectrometer analysis showed that 12 kinds of volatile components of alcohols, 7 kinds of volatile components of aldehydes, 1 kind of volatile component of ethers, 3 kinds of volatile components of amines, 11 kinds of volatile components of ketones, 9 kinds of volatile components of esters, 3 kinds of volatile components of acids and 22 kinds of other volatile components were detected in the fermentation broth. Conclusion The 9 esterifying enzyme-producing strains are screened from yellow water, all of which have good salt and alkali tolerance and esterifying enzyme activity. P5-5 has the highest esterifying enzyme activity and the most types of volatile components, which provides a theoretical basis for the subsequent treatment and application of yellow water.

Key words

yellow water / esterase / metabolic products / Paenibacillus dendritiformis

引用本文

潘宇, 叶雨, 杨第芹, 龙艳丽, 罗云, 冯国江, 陆宽, 杨熟英. 黄水中耐盐产酯化酶菌株的分离鉴定及代谢产物分析. 食品安全质量检测学报, 2025 , 16 (13) : 237 -247 . DOI: 10.19812/j.cnki.jfsq11-5956/ts.20250108003

Yu PAN, Yu YE, Di-Qin YANG, Yan-Li LONG, Yun LUO, Guo-Jiang FENG, Kuan LU, Shu-Ying YANG. Isolation, identification and metabolic product analysis of salt-tolerant esterase-producing strains from yellow water[J]. Journal of Food Safety & Quality, 2025 , 16 (13) : 237 -247 . DOI: 10.19812/j.cnki.jfsq11-5956/ts.20250108003

正文

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0 引言

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酿酒黄水是酿造过程中产生的一种副产物, 其高浓度化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)和有害性成分使其成为一种难以处理的废水。黄水中含有大量的有机酸、淀粉和还原性糖等, 还有醇、醛、酯等挥发性物质及乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌等益生菌群在白酒发酵过程中有重要作用^[1]。目前, 针对于黄水的研究主要集中于微生物资源筛选^[2]、成分分析及再利用方面如进行白酒勾兑、二次酿造和提取活性多糖^[3-4]等。而对于黄水中产酯化酶菌株的分离及代谢产物特征研究较少。酯化酶^[5]是一类能够催化酯化反应的生物催化剂, 具有广泛的应用潜力, 特别是在食品、化妆品和制药等领域^[6-7]。

黄水中主要的酯类物质通过化学反应和微生物发酵两种途径产生, 其中微生物发酵是主要的产酯途径。近年来, 研究者从黄水中分离出多种具有产酯化酶能力的微生物, 如酵母菌和芽孢杆菌, 并对其产酯能力进行了初步研究。例如, 酵母菌具有较强的产酯化酶能力, 能够将醛、酮等有机物质转化为酯类物质^[8-9], 研究者从黄水中分离出新的酵母菌株少孢哈萨克斯坦酵母(Kazachstaniaexigua)、矮小假丝酵母(Candida humilis)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae), 优化条件下乙酸乙酯、乙酸异戊酯和2-苯基乙醇等香气化合物有所增加^[10]; 还有研究者从白酒粗发酵发酵剂大曲中分离出一种能够产生大量己酸乙酯的酵母YX3307, 能够改善白酒的风味及品质^[11]。同时, 芽孢杆菌属在黄水形成中也起着关键作用, 能够产生酯类、酸类、酮类和醛类等风味成分^[12-13]。已有研究在黄水中微生物资源的筛选和利用方面取得了一定进展, 但仍存在一些不足之处。现有研究多集中于单一菌株的产酯能力, 缺乏对多种菌株的系统比较和代谢产物的全面分析。其次, 关于菌株在极端环境(如高盐、高pH)下的适应性和应用潜力的研究较少, 限制了其在工业化生产中的应用。此外, 黄水中微生物的多样性及其代谢特性仍需进一步探索。

本研究从白酒黄水样品中分离出具有高效产酯化酶的菌株, 并对其耐盐碱性、酯化酶活力及代谢产物进行研究。通过筛选和鉴定产酯化酶菌株, 分析其代谢产物的多样性, 不仅为提升白酒等发酵产品的香气质量提供了理论依据, 还为黄水的资源化利用和微生物资源的开发提供了新的思路。

1 材料与方法

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1.1 实验材料

1.1.1 黄水采样

黄水, 取自贵州省仁怀市某酒厂。

1.1.2 实验设备

RTS-1C全自动微生物生长曲线分析仪(北京立信宏达科技有限责任公司); TU-1810PC紫外可见光分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司); 8890-7000E安捷伦气相色谱三重四极杆气相色谱质谱联用仪、DB-WAX 122-7032毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm, 0.25 μm) (美国安捷伦科技有限公司)。

1.1.3 实验试剂

细菌基因DNA提取试剂盒(北京索莱宝科技有限公司); 酵母浸出粉胨葡萄糖琼脂(yeast extract peptone dextrose agar medium, YPD)培养基(广东环凯微生物科技有限公司); 平板计数琼脂培养基(plate count agar medium, PCA)、氯化钠(分析纯)、胰蛋白胨、蛋白胨、琼脂、酵母提取物(上海博威生物科技有限公司); 三丁酸甘油酯(上海麦克林生化科技股份有限公司); 无水乙醇、己酸[重庆川东化工(集团)有限公司]; 酚酞(天津奥普升化工有限公司); 氢氧化钠[天津大茂化学试剂合伙企业(有限合伙)]。

1.1.4 培养基

筛选培养基: 牛肉膏5.0 g/L, 蛋白胨10.0 g/L, 氯化钠5.0 g/L, 加入三丁酸甘油酯10.0 g/L, 121 ℃高压蒸汽灭菌20 min; 牛肉膏蛋白胨培养基: 牛肉膏5 g/L, 蛋白胨10 g/L, 氯化钠5 g/L; PCA培养基: 胰蛋白胨5.0 g/L, 酵母浸粉2.5 g/L, 葡萄糖1.0 g/L; YPD培养基: 蛋白胨10.0 g/L, 酵母浸粉5.0 g/L, 葡萄糖20.0 g/L; 糖类发酵基础培养基或同化碳源基础培养基: 蛋白胨10.0 g/L, 碳源20.0 g/L, pH 自然; 同化氮源基础培养基: 葡萄糖20.0 g/L, 氮源20.0 g/L, pH 自然。在以上液体培养基添加2%琼脂即为对应固体培养基。

1.2 实验方法

1.2.1 产酯化酶菌株的筛选

取5 mL黄水加入至装有45 mL无菌水的锥形瓶中, 于30 ℃、160 r/min恒温摇床富集30 min, 稀释涂布于固体筛选培养平板, 置于30 ℃恒温培养箱培养5 d, 挑取具有透明圈的单菌落进行划线, 直至得到纯种平板。将初筛出的优良菌株接种于含有三丁酸甘油酯的牛肉膏蛋白胨固体培养基上, 每隔1 d观察1次。若培养基上出现透明水解圈, 则表明该菌株能产酯化酶^[14]。

1.2.2 菌种鉴定

(1)形态学鉴定分析

接种环灼烧灭菌冷却后挑取待观察菌单菌落划线接种至YPD或牛肉膏蛋白胨固体培养平板上活化, 放置30 ℃或37 ℃培养箱静置培养2 d, 观察菌落形态并记录; 再将活化好的细菌平板挑取单菌落进行革兰氏染色后在显微镜上观察并记录。糖发酵、碳源同化和氮源同化实验等参照《酵母菌的特征与鉴定手册》^[15], 用于检验酵母对各种糖碳源及氮源的利用情况; 参照《常见细菌系统鉴定手册》和《伯杰氏细菌鉴定手册》^[16]对细菌进行生理生化鉴定, 并记录结果。

(2)分子生物学鉴定

采用DNA提取试剂盒对酵母DNA进行提取。以基因引物对NL1/NL4 (26S rRNA基因序列扩增引物: 正向NL-1: 5′-GCATATCAATAAGCGGAAAAG-3′和反向引物NL-4: 5′-GGTCCGTGTTTCAAGACGG-3′进行纯化扩增; 利用细菌DNA提取试剂盒提取待测菌DNA, 通过上游引物(27F): 5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′和下游引物(1492R): 5′-TACGGYTACCTTGTTACGACTT-3′对目标细菌DNA进行聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)扩增。将PCR产物进行电泳分离, 将获得清晰条带的PCR产物送生工生物工程(上海)股份有限公司进行一代测序, 将下机的基因序列在Gen Bank数据库中用BLAST对比分析, 最终选取同源性更高的序列用邻近法在MEGA 11.0构建进化树。

1.2.3 菌株生长特性研究

将待测菌株活化后按1%接种比例接种于牛肉膏蛋白胨或YPD液体培养基中, 采用全自动微生物生长曲线分析仪测定其生长曲线和生长速率。参数: 温度30 ℃(酵母菌)或37 ℃(细菌), 转速160 r/min, 测量频率: 30 min或60 min, 体积30 mL, 波长850 nm。

1.2.4 耐酸碱、耐盐性能测定

(1)耐酸碱实验

将菌株活化并制备菌悬液培养24 h, 将菌悬液分别以1%接种量接种在pH为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0的牛肉膏蛋白胨和YPD液体培养基中, 每组设置3个平行且设置空白对照, 细菌在37 ℃、160 r/min摇床培养24 h, 酵母菌在30 ℃、160 r/min摇床培养24 h, 测定OD₆₀₀。

(2)耐盐性实验

将菌株活化并制备菌悬液培养24 h, 将菌株菌悬液分别以1%接种量接种含2%、4%、6%、8%、10%和12%氯化钠的牛肉膏蛋白胨和YPD液体培养基中, 每组设置3个平行且设置空白对照, 细菌在37 ℃、160 r/min摇床培养24 h, 酵母菌在30 ℃、160 r/min摇床培养24 h, 测定OD₆₀₀。

1.2.5 酯化酶活力的测定

取10.0 mL环己烷, 3.65 mL乙醇, 6.25 mL己酸, 再加入200 μL酶液, 酯化反应在密闭的50 mL离心管中进行, 反应温度为36 ℃, 144 h后, 取上清液0.5 mL于50 mL锥形瓶中, 加入5 mL水, 2滴酚酞, 用0.10 mol/L氢氧化钠滴定至终点, 测定己酸的消耗量^[17]。

1.2.6 挥发性物质的测定

将菌株活化后接种于液体发酵培养基中160 r/min恒温振荡培养24 h后待测。使用8890-7000E安捷伦气相色谱三重四极杆气相色谱质谱联用仪进行测定^[18]。色谱柱: DB-WAX 122-7032毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm, 0.25 μm)色谱条件: 40 ℃保持2 min, 以4 ℃/min上升到100 ℃, 以5 ℃/min升至120 ℃、保持5 min, 然后以5 ℃/min, 达到230 ℃, 并在此温度下保持5 min; 载气为氦气, 流量为0.8 mL/min, 进样口温度为250 ℃, 分流比: 20:1; 质谱条件: 电子冲击(electron impact ionization, EI)能量为70 eV, 离子源温度230 ℃, 四极杆温度为150 ℃, 在45~500 AMU范围内记录EI质谱。

1.3 数据处理

所有实验均重复3次, 结果以平均值±标准偏差表示。采用Origin 2018绘图软件绘图。

2 结果与分析

收起

2.1 菌种鉴定结果

2.1.1 产酯菌株的分离与纯化

从筛选培养基中分离纯化出9株产酯化酶菌株, 分别命名为CZ-1、CZ-3、CZ-5、CZ-8、CZ-9、CZ-10、CZ-13、CZ-15和P5-5, 其细胞形态和菌落形态如图1所示。CZ-1、CZ-5和CZ-8菌落呈褐色, 不湿润, 微凸起, 不透明, 革兰氏阳性, 细胞呈短杆状; CZ-9菌落呈灰白色, 不透明, 革兰氏阳性, 呈杆状; CZ-10、CZ-13和CZ-15菌落呈乳白色, 圆形, 质地不黏稠, 革兰氏阳性, 细胞呈杆状; CZ-3和P5-5菌落呈乳白色, 圆形, 凸起, 细胞形态分别为圆形和椭圆形。

2.1.2 菌株生理生化

(1)酵母菌生理生化

菌株P5-5和CZ-3的生理生化实验结果如表1和图2。由表1可知, 菌株P5-5利用果糖发酵时, 能够产气, 利用麦芽糖、葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉、甘露醇及乳糖作为碳源时, 均不产气; 菌株CZ-3以葡萄糖、果糖和蔗糖作为碳源时, 能够产气, 而以麦芽糖、可溶性淀粉、甘露醇和乳糖作为碳源时, 均不产气。由图2可知, 菌株P5-5和菌株CZ-3能利用麦芽糖、果糖、葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉、甘露醇及乳糖作为碳源生长; 同时也均能利用蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、尿素、氯化铵、硫酸铵、磷酸二氢铵和柠檬酸二铵作为氮源生长。

(2)细菌生理生化

由表2可知, 菌株CZ-1、CZ-5、CZ-8、CZ-9、CZ-10、CZ-13、CZ-15均能利用葡萄糖、麦芽糖、果糖和蔗糖作为碳源生长, 不产气; 同时菌株CZ-9、CZ-13、CZ-15还能利用甘露醇和乳糖作为碳源生长, 但菌株CZ-1、CZ-5、CZ-8、CZ-10不能利用甘露醇和乳糖作为碳源生长, 不产气; 各菌株均能产氧化酶, 还原硝酸盐, 无H₂S产生; 菌株CZ-10、CZ-13、CZ-15还能够产生淀粉酶水解淀粉, 利用柠檬酸盐; 菌株CZ-9、CZ-13、CZ-15吲哚实验呈阴性反应, 其余菌株呈阳性反应; 此外, 菌株CZ-5、CZ-8、CZ-9的M.R.实验呈阳性反应、V-P实验呈阴性反应, CZ-1、CZ-10、CZ-13、CZ-15的M.R.实验呈阴性反应、V-P实验呈阳性反应。

2.1.3 分子生物学鉴定结果

将CZ-1、CZ-5、CZ-8、CZ-9、CZ-10、CZ-13和CZ-15菌株测序所得16S rRNA序列和CZ-3、P5-5菌株测序所得26S rRNA提交Gen Bank数据库采用BLAST 进行序列对比分析, 由图3可知, CZ-1、CZ-5和CZ-8分别与树状类芽孢杆菌(Paenibacillus dendritiformis)的同源性达99%, CZ-9与库氏类芽胞杆菌(Paenibacillus cookii)的同源性达99%, CZ-10、CZ-13和CZ-15菌株分别与贝莱斯芽胞杆菌 (Bacillus velezensis)的同源性达99%, CZ-3与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的同源性达99%, P5-5与满洲毕赤酵母(Pichia manshurica)的同源性达99%, 结合生理生化特征, CZ-1、CZ-5和CZ-8为树状类芽孢杆菌, CZ-9为库氏类芽胞杆菌, CZ-10、CZ-13和CZ-15为贝莱斯芽胞杆菌, CZ-3为酿酒酵母, P5-5为满洲毕赤酵母。

2.2 菌株生长特性研究结果

通过菌株生长曲线可以得到微生物的生长周期、生长速率及代谢特性等关键信息^[19]。将菌落接入牛肉膏蛋白胨培养基中, 每隔0.5 h或1.0 h测量其吸光值, 由图4可知, 9株菌株生长符合“S”型曲线特征, 存在生长延缓期、对数生长期、稳定期和衰亡期。P5-5在14 h时开始快速增长, 且22 h时生长速率最高, 生长速率达到最大值0.11 h^-1, 一直处于生长状态, 但速率略有降低; CZ-1出现较长的生长迟缓期, 8 h后进入对数生长期, 菌体快速繁殖, 13 h后, 菌株生长平缓; CZ-3的生长迟缓期很短, 0.5 h后进入快速生长期, 在1 h时开始快速增长, 8 h到达峰值, 之后略有降低, 最终趋于平稳, 7 h时生长速率达到最大值0.40 h^-1; CZ-5一直处于生长状态, 速率时快时慢; CZ-8在5 h后开始快速生长, 10 h后生长缓慢, 后趋于平缓; CZ-9和CZ-10在1 h后进入生长快速期, 分别在10 h、20 h时达到生长峰值, 后CZ-9菌体开始衰亡, 而CZ-10生长稳定一段时间后开始衰亡, 这可能与代谢产物变化有关; CZ-13和CZ-15的生长呈“S”型特征, 生长速率分别在4.0 h、3.5 h达到峰值, 为0.03 h^-1、0.05 h^-1, 而分别在20 h、17 h后达到生长峰值。

2.3 菌株耐酸碱、耐盐性分析

从图5a看出, 菌株CZ-1、CZ-3、CZ-9、CZ-10、CZ-13、CZ-15和P5-5在氯化钠质量浓度为 120 g/L时仍可生长, 菌株CZ-5、CZ-8分别能在氯化钠质量浓度为80 g/L、40 g/L的条件下生长; 由图5b看出, 菌株CZ-1、CZ-3、CZ-5、CZ-9、CZ-10、CZ-13、CZ-15和P5-5在pH 2.0~11.0条件下仍可生长, 当pH大于9.0时, 菌株CZ-8不能够继续生长, 表明9株产酯化酶菌株均有良好的耐盐碱性能。因此, 对其进行下一步实验。

2.4 菌株酯化力分析

酯化酶能够催化己酸、乙酸、丁酸和乳酸等小分子酸与乙醇反应, 生成己酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯和乳酸乙酯等酯化物质。由图6可知, 以己酸为底物, 不加酶液为对照时, 菌株CZ-1、CZ-3、CZ-5、CZ-8、CZ-9、CZ-13、CZ-15和P5-5能够产生酯化酶, 以己酸为底物时, 酶活力分别为69.93、70.62、6.01、67.65、35.31、48.51、69.24和71.45 U/mL, 其中菌株P5-5酯化酶活力最高; 菌株CZ-3、CZ-1、CZ-15、CZ-8次之, 菌株CZ-5最低, 酯化酶活力为6.01 U/mL, 菌株CZ-10无酯化酶活力。

2.5 菌株发酵液挥发性成分分析

本研究对菌株CZ-1、CZ-3、CZ-5、CZ-8、CZ-9、CZ-10、CZ-13、CZ-15和P5-5发酵液进行了挥发性成分鉴定, 利用气相色谱-质谱峰面积归一化法测定了各化学成分的相对质量分数, 经鉴定共得到68种挥发性有机物(表3)。由表3可知, 根据官能团的不同, 可将挥发性有机物分为醇、醛、醚、胺、酮、酯、酸和其他8个大类, 其中其他类包含烷烃、烯烃和炔烃等。醇类挥发性成分12种, 醛类挥发性成分7种, 醚类挥发性成分1种, 胺类挥发性成分3种, 酮类挥发性成分11种, 酯类挥发性成分9种, 酸类挥发性成分3种和其他类挥发性成分22种。就确认的挥发性化学成分, CZ-1发酵液中鉴定出挥发性成分有13种, 吲哚含量最高, 相对含量为66.33%, 其次依次为苯甲醛、二甲醚、苯乙酸乙酯和苯并噻唑, 相对含量分别为7.13%、5.11%、1.30%、0.87%, 其余化合物包括叔丁醇、2-甲基丁醇和2-丁醇等; CZ-3发酵液中鉴定出挥发性成分有12种, 正戊醇含量最高, 相对含量为31.82%, 其次依次为2-乙氧基乙腈和氮杂环丁烷, 相对含量分别为14.48%、3.42%, 其余化合物还包括2-乙基己醇、苯甲醛和苯乙醛等; CZ-5发酵液中鉴定出挥发性成分有12种, 吲哚含量最高, 相对含量为54.17%, 其次依次为苯甲醛、二甲醚和苯乙酸乙酯, 相对含量分别为5.28%、5.14%和0.95%, 其余化合物还包括2-甲基丁醇、苏合香醇、三甲氧基酯和邻苯二甲酸二甲酯等; CZ-8发酵液中鉴定出挥发性成分有13种, 吲哚含量最高, 相对含量为61.76%, 其次依次为苯甲醛、二甲醚、苯并噻唑和苯乙酸乙酯, 相对含量分别为5.36%、5.07%、1.01%和0.99%, 其余化合物还包括4-乙基-1-辛炔-3-醇、烯丙基正丙酯和邻苯二甲酸二甲酯等; CZ-9发酵液中鉴定出挥发性成分有18种, 苯甲醛含量最高, 相对含量为37.40%, 其次依次为二甲醚、2-甲基丁醇、苯并噻唑和氮杂环丁烷, 相对含量分别为13.92%、2.09%、1.88%和1.16%, 其余化合物还包括2,5-二甲基嘧啶、苯乙酸乙酯和邻苯二甲酸二甲酯等; CZ-10发酵液中鉴定出挥发性成分有10种, 苯甲醛含量最高, 相对含量为13.63%, 其次依次为二甲醚、愈创木酚、苯并噻唑和2-乙基己醇, 相对含量分别为12.04%、2.34%、1.41%和1.17%, 其余化合物还包括苯乙醇、丙酮和邻苯二甲酸二甲酯等; CZ-13发酵液中鉴定出挥发性成分有22种, 3-羟基-2-丁酮含量最高, 相对含量为17.64%, 其次依次为苯甲醛、二甲醚、苯乙醇和2-乙基己醇, 相对含量分别为9.58%、9.27%、2.30%和2.22%, 其余化合物还包括1,3-苯二酚单苯甲酸酯、3-甲基-2-丁酮、乙酸乙烯酯和邻苯二甲酸二甲酯等; CZ-15发酵液中鉴定出挥发性成分有18种, 3-羟基-2-丁酮含量最高, 相对含量为18.98%, 其次依次为苯甲醛、二甲醚、2-庚酮和2-乙基己醇, 相对含量分别为10.62%、10.20%、2.58%和1.95%, 其余化合物还包括4-(苯甲酰氧基)-2-苯甲酸氯苯酯、烯丙基正丙酯和邻苯二甲酸二甲酯等; P5-5发酵液中鉴定出挥发性成分有29种, 苯乙醇含量最高, 相对含量为22.53%, 其次依次为正戊醇、2-甲基丁酸和氮杂环丁烷, 相对含量分别为17.54%、10.73%和6.66%, 其余化合物还包括叔丁醇、2-甲基丁醇、甲酸甲酯和环丁酮等。

3 讨论

收起

本研究中筛选出的9株菌株均表现出良好的耐酸碱性, 能够在pH 2.0~11.0的范围内生长, 且部分菌株盐耐受性高达120 g/L, 这一特性使其在白酒酿造过程中具有重要的应用价值, 杨第芹^[20]研究发现异常威克汉姆酵母P2菌株耐盐能力为7.0%, 发酵毕赤酵母W8耐盐能力为11.0%, 在白酒酿造过程中, 接种菌剂实验组含有的酯类、酮类和醇类均比对照组丰富。黄水作为白酒酿造的副产物, 通常含有高浓度的有机酸和盐分, 直接排放会对环境造成污染^[21]。利用这些耐盐碱的产酯化酶菌株, 可以将黄水中的有机酸和乙醇转化为酯类物质, 不仅减少了环境污染, 还提升了黄水的经济价值^[22], 筛选出的菌株在耐盐碱性方面表现较好, 尤其是菌株P5-5和CZ-3, 能够在极端pH (2.0~11.0)和高盐条件下(氯化钠浓度120 g/L)生长, 这为黄水的高值化利用提供了新的思路。

酯化酶是一类能够催化酯化反应的生物催化剂, 其活力直接影响酯类化合物的生成^[23-26]。该研究发现, 菌株P5-5的酯化酶活力最高, 达到71.45 U/mL, 与已有研究相比, 菌株P5-5的酯化酶活力高于其他菌株, 表明其在酯类化合物生成方面具有显著优势。发酵液中检测到多种挥发性成分, 尤其是酯类化合物如乙酸乙酯、己酸乙酯等, 这些物质是白酒香气的重要组成部分^[27-32], 徐威^[33]利用复合菌株在米酒发酵中的相互作用, 对米酒增香工艺进行了探索,提升了酒体中的乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯和β-苯乙醇4种香型物质的含量, 得到一种香味突出的实验室半成品米酒。因此, 菌株P5-5在白酒酿造中的应用潜力较大, 气相色谱-质谱法分析表明, 本研究共检测到68种挥发性成分, 涵盖了醇类、醛类、醚类、胺类、酮类、酯类、酸类和其他类化合物。其中, 酯类化合物是主要的代谢产物, 具有丰富的香气特征, 这些酯类化合物的生成能够显著提升白酒的香气质量。此外, 醇类和醛类化合物也对白酒的风味有重要贡献, 如苯乙醇具有玫瑰香气, 苯甲醛具有杏仁香气, 其存在进一步丰富了白酒的香气层次。菌株 P5-5发酵液中检测到的29种挥发性成分, 为白酒风味的提升提供了新的可能性。通过酯化酶的催化作用, 可以将黄水中的有机酸和乙醇转化为酯类化合物, 从而提高白酒的香气和风味。此外, 酯化酶还可以用于丢糟发酵和白酒勾兑过程中, 进一步提升基酒的品质, 如Novozym435是一种商业化的固定化南极假丝酵母脂肪酶B, 具有较高的催化合成乙酸乙酯、乳酸乙酯和丁酸乙酯的活性^[34-35]。

4 结论

收起

本研究从黄水中成功分离并鉴定了9株具有酯化酶活性的菌株, 分别为树状类芽孢杆菌、库氏类芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌、酿酒酵母和满洲毕赤酵母。这些菌株表现出良好的耐盐碱性能。酯化酶活力测定表明, 菌株P5-5的酶活性最高(71.45 U/mL)。通过气相色谱-质谱法分析, 其发酵液中鉴定出68种挥发性成分, 包括醇类、醛类、醚类、胺类、酮类、酯类、酸类及杂环化合物, 其中酯类化合物贡献了主要风味特征。这为黄水的高值化利用提供了理论依据。未来可以进一步探索不同环境条件下黄水中微生物的多样性及其代谢特性, 为工业生产提供更为高效的生物催化剂。

基金

收起

科研机构创新能力建设专项资金项目(黔科合服企[2023]012)
开发类科研院所技术开发研究专项资金项目(黔科合资[2024]001)
贵州省科技计划项目(黔科合成果[2022]重点002号)

参考文献

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文献

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2025年第16卷第13期

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doi: 10.19812/j.cnki.jfsq11-5956/ts.20250108003

接收时间：2025-01-08
首发时间：2026-01-12
出版时间：2025-07-15

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收稿日期：2025-01-08

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贵州省科技计划项目(黔科合成果[2022]重点002号)

作者信息

¹ 贵州省生物技术研究开发基地有限公司, 贵阳 550014

² 贵州省科晖检验检测研究院有限公司, 贵阳 550014

³ 贵州省开阳县市场监督管理局检测中心, 贵阳 550300

⁴ 贵州奔福酒业集团有限公司, 仁怀 564500

通讯作者:

*杨熟英(1988—), 女, 硕士, 高级工程师, 主要研究方向为药学及食品科学。E-mail: alei8879@163.com

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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碳源	P5-5	CZ-3
芽糖	-	-
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果糖	+	+
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碳源

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葡萄糖

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可溶性淀粉

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实验项目	菌株编号
H₂O₂酶实验	-	-	-	+	-	+	+
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硝酸盐还原	+	+	+	+	+	+	+
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吲哚实验	+	+	+	-	+	-	-
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淀粉水解	-	-	-	-	+	+	+
葡萄糖	+	+	+	+	+	+	+
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甘露醇	-	-	-	+	-	+	+
乳糖	-	-	-	+	-	+	+

实验项目

菌株编号

CZ-1

CZ-5

CZ-8

CZ-9

CZ-10

CZ-13

CZ-15

H₂O₂酶
实验

氧化酶
实验

硝酸盐
还原

柠檬酸盐

M.R.实验

V-P实验

吲哚实验

H₂S产生

淀粉水解

葡萄糖

麦芽糖

果糖

蔗糖

甘露醇

乳糖

分类	序号	保留时间	中文名称	分子式	相对含量/%
醇类	1	3.012	叔丁醇	C₄H₁₀O	0.27	-	-	-	-	-	0.55	-	0.11
2	3.751	2-丁醇	C₄H₁₀O	0.06	-	-	-	-	-	-	-	-
3	3.965	一乙醇胺	C₂H₇NO	0.03	-	-	-	-	-	-	-	-
4	7.592	2-甲基丁醇	C₅H₁₂O	0.82	-	0.34	-	2.09	-	-	-	1.24
5	20.314	2-乙基己醇	C₈H₁₈O	0.26	0.15	-	0.23	0.53	1.17	2.22	1.95	0.10
6	7.435	正戊醇	C₅H₁₂O	-	31.82	-	-	-	-	-	-	17.54
7	22.534	苏合香醇	C₈H₁₀O	-	-	0.06	-	-	-	-	-	-
8	20.315	4-乙基-1-辛炔-3-醇	C₁₀H₁₈O	-	-	-	0.26	-	-	-	-	-
9	22.529	苯乙醇	C₈H₁₀O	-	-	-	-	0.80	0.69	2.30	0.92	22.53
10	7.446	2-丙炔-1-醇	C₃H₄O	-	-	-	-	0.08	-	-	-	-
11	4.908	丙烯醇	C₃H₆O	-	-	-	-	-	-	-	-	0.06
12	10.508	1,3-二氧杂烷-2-甲醇	C₄H₈O₃	-	-	-	-	-	-	-	-	0.04
醛类	13	18.235	苯甲醛	C₇H₆O	7.13	0.63	5.28	5.36	37.40	13.63	9.58	10.62	1.24
14	20.746	苯乙醛	C₈H₈O	-	0.60	-	-	0.64	-	0.33	-	1.67
15	7.598	丙烯醛	C₃H₄O	-	-	-	0.30	-	-	-	-	-
16	4.688	异戊醛	C₅H₁₀O	-	-	-	-	-	-	-	-	0.34
17	22.280	壬醛	C₉H₁₈O	-	-	-	-	-	-	-	-	0.08
18	4.914	丁二醛	C₄H₆O₂	-	-	-	-	0.18	-	-	-	0.06
19	15.948	二甲醇缩甲醛	C₃H₈O₂	-	-	-	-	-	-	-	-	0.09
醚类	20	2.649	二甲醚	C₂H₆O	5.11	-	5.14	5.07	13.92	12.04	9.27	10.20	0.23
胺类	21	14.628	N-亚硝基二甲胺	C₂H₆N₂O	-	0.14	-	-	-	-	-	-	-
22	26.580	丁二酰亚胺	C₄H₅NO₂	-	-	-	0.01	-	-	-	-	-
23	16.141	2,3-二甲基-2,3-丁二胺	C₆H₁₆N₂	-	-	-	-	-	-	-	-	0.05
酮类	24	21.349	苯乙酮	C₈H₈O	0.13	0.05	0.12	0.11	0.19	-	-	-	-
25	2.838	丙酮	C₃H₆O	0.18	0.15	-	-	0.29	0.42	0.14	-	0.39
26	6.187	3-甲基-2-丁酮	C₅H₁₀O	-	-	-	-	-	-	1.02	0.14	-
27	6.207	3-羟基-2-丁酮	C₄H₈O₂	-	-	-	-	-	-	17.64	18.98	-
28	15.826	2-庚酮	C₇H₁₄O	-	-	-	-	-	-	1.15	2.58	-
29	26.450	甲基壬基甲酮	C₁₁H₂₂O	-	-	-	-	-	-	0.35	-	-
30	3.581	2,3-丁二酮	C₄H₆O₂	-	-	-	-	-	-	-	1.24	-
31	18.130	6-甲基-2-庚酮	C₈H₁₆O	-	-	-	-	-	-	-	0.95	-
32	18.434	5-甲基-2-庚酮	C₈H₁₆O	-	-	-	-	-	-	-	1.95	-
33	19.113	二氢-2-甲基-3(2H)- 噻吩酮	C₅H₈OS	-	-	-	-	-	-	-	-	0.61
34	7.571	环丁酮	C₄H₆O	-	-	-	-	-	-	-	-	2.88
酯类	35	25.494	苯乙酸乙酯	C₁₀H₁₂O₂	1.30	0.15	0.95	0.99	0.08	-	-	-	-
36	29.633	邻苯二甲酸二甲酯	C₁₀H₁₀O₄	0.16	0.16	0.14	0.17	0.33	0.25	0.18	0.18	0.08
37	4.713	三甲氧基酯	C₃H₆O	-	-	0.07	-	-	-	-	-	-
38	4.709	烯丙基正丙酯	C₆H₁₂O	-	-	-	0.10	-	-	-	0.19	-
39	7.578	乙基硫代膦酸甲酯-2-二甲氨基乙酯	C₇H₁₈NO₂PS	-	-	-	0.05	-	-	-	-	-
40	3.572	乙酸乙烯酯	C₄H₆O₂	-	-	-	-	-	-	0.93	-	-
41	21.351	1,3-苯二酚单苯甲酸酯	C₁₃H₁₀O₃	-	-	-	-	-	-	0.16	-	-
42	21.349	4-(苯甲酰氧基)-2-苯甲酸氯苯酯	C₂₀H₁₃ClO₄	-	-	-	-	-	-	-	0.17	-
43	14.979	甲酸甲酯	C₂H₄O₂	-	-	-	-	-	-	-	-	0.95
酸类	44	16.160	2-甲基丁酸	C₅H₁₀O₂	-	-	-	-	-	-	-	-	10.73
45	15.640	异戊酸	C₅H₁₀O₂	-	-	-	-	-	-	-	-	9.30
46	3.574	D/L-亮氨酸	C₆H₁₅NO	-	-	-	-	-	-	-	-	0.08
其他类	47	25.161	苯并噻唑	C₇H₅NS	0.87	0.74	0.68	1.01	1.88	1.41	1.38	1.78	0.10
48	26.574	吲哚	C₈H₇N	66.33	-	54.17	61.76	-	0.16	-	-	-
49	7.433	2-乙氧基乙腈	C₄H₇NO	-	14.48	-	-	-	-	-	-	-
50	7.569	氮杂环丁烷	C₃H₇N	-	3.42	-	-	1.16	-	-	-	6.66
51	2.826	偶氮甲烷	C₂H₆N₂	-	-	0.17	-	-	-	0.34	-	-
52	16.554	2,5-二甲基嘧啶	C₆H₈N₂	-	-	0.04	-	0.29	-	-	-	-
53	3.009	胍	CH₅N₃	-	-	-	-	0.38	-	0.51	-	-
54	7.584	甲环丁烷	C₅H₁₀	-	-	-	-	0.61	-	-	-	-
55	18.820	4-氰基吡唑	C₄H₃N₃	-	-	-	-	0.17	-	-	0.16	-
56	21.667	2,6-二乙基吡嗪	C₈H₁₂N₂	-	-	-	-	-	0.04	-	-	-
57	21.936	愈创木酚	C₇H₈O₂	-	-	-	-	-	2.34	-	-	-
58	3.680	2-甲氧基丙烯	C₄H₈O	-	-	-	-	-	-	0.05	-	-
59	10.199	1,2-二甲基环氧乙烷	C₄H₈O	-	-	-	-	-	-	0.76	-	-
60	19.528	2,3,5-三甲基吡嗪	C₇H₁₀N₂	-	-	-	-	-	-	1.43	1.62	-
61	20.457	氢化安息香	C₁₄H₁₄O₂	-	-	-	-	-	-	0.35	-	-
62	26.557	间氨基苯乙炔	C₈H₇N	-	-	-	-	-	-	0.28	-	-
63	14.364	氨基胍媒染剂	CH₆N₄	-	-	-	-	-	-	-	0.12	-
64	21.845	川芎嗪	C₈H₁₂N₂	-	-	-	-	-	-	-	0.31	-
65	7.421	丁酸酐	C₈H₁₄O₃	-	-	-	-	-	-	-	-	0.50
66	10.417	1,3-二氧戊环	C₃H₆O₂	-	-	-	-	-	-	-	-	0.03
67	15.329	2,5-二氢呋喃	C₄H₆O	-	-	-	-	-	-	-	-	0.10
68	15.493	乙醛肟	C₂H₅NO	-	-	-	-	-	-	-	-	0.04

分类

序号

保留时间

中文名称

分子式

相对含量/%

CZ-1

CZ-3

CZ-5

CZ-8

CZ-9

CZ-10

CZ-13

CZ-15

P5-5

醇类

3.012

叔丁醇

C₄H₁₀O

0.27

0.55

0.11

3.751

2-丁醇

C₄H₁₀O

0.06

3.965

一乙醇胺

C₂H₇NO

0.03

7.592

2-甲基丁醇

C₅H₁₂O

0.82

0.34

2.09

1.24

20.314

2-乙基己醇

C₈H₁₈O

0.26

0.15

0.23

0.53

1.17

2.22

1.95

0.10

7.435

正戊醇

C₅H₁₂O

31.82

17.54

22.534

苏合香醇

C₈H₁₀O

0.06

20.315

4-乙基-1-辛炔-3-醇

C₁₀H₁₈O

0.26

22.529

苯乙醇

C₈H₁₀O

0.80

0.69

2.30

0.92

22.53

7.446

2-丙炔-1-醇

C₃H₄O

0.08

4.908

丙烯醇

C₃H₆O

0.06

10.508

1,3-二氧杂烷-2-甲醇

C₄H₈O₃

0.04

醛类

18.235

苯甲醛

C₇H₆O

7.13

0.63

5.28

5.36

37.40

13.63

9.58

10.62

1.24

20.746

苯乙醛

C₈H₈O

0.60

0.64

0.33

1.67

7.598

丙烯醛

C₃H₄O

0.30

4.688

异戊醛

C₅H₁₀O

0.34

22.280

壬醛

C₉H₁₈O

0.08

4.914

丁二醛

C₄H₆O₂

0.18

0.06

15.948

二甲醇缩甲醛

C₃H₈O₂

0.09

醚类

2.649

二甲醚

C₂H₆O

5.11

5.14

5.07

13.92

12.04

9.27

10.20

0.23

胺类

14.628

N-亚硝基二
甲胺

C₂H₆N₂O

0.14

26.580

丁二酰亚胺

C₄H₅NO₂

0.01

16.141

2,3-二甲基-2,3-丁二胺

C₆H₁₆N₂

0.05

酮类

21.349

苯乙酮

C₈H₈O

0.13

0.05

0.12

0.11

0.19

2.838

丙酮

C₃H₆O

0.18

0.15

0.29

0.42

0.14

0.39

6.187

3-甲基-2-丁酮

C₅H₁₀O

1.02

0.14

6.207

3-羟基-2-丁酮

C₄H₈O₂

17.64

18.98

15.826

2-庚酮

C₇H₁₄O

1.15

2.58

26.450

甲基壬基甲酮

C₁₁H₂₂O

0.35

3.581

2,3-丁二酮

C₄H₆O₂

1.24

18.130

6-甲基-2-庚酮

C₈H₁₆O

0.95

18.434

5-甲基-2-庚酮

C₈H₁₆O

1.95

19.113

二氢-2-甲基-3(2H)-
噻吩酮

C₅H₈OS

0.61

7.571

环丁酮

C₄H₆O

2.88

酯类

25.494

苯乙酸乙酯

C₁₀H₁₂O₂

1.30

0.15

0.95

0.99

0.08

29.633

邻苯二甲酸二甲酯

C₁₀H₁₀O₄

0.16

0.14

0.17

0.33

0.25

0.18

0.08

4.713

三甲氧基酯

C₃H₆O

0.07

4.709

烯丙基正丙酯

C₆H₁₂O

0.10

0.19

7.578

乙基硫代膦酸甲酯-2-二甲氨基乙酯

C₇H₁₈NO₂PS

0.05

3.572

乙酸乙烯酯

C₄H₆O₂

0.93

21.351

1,3-苯二酚单苯甲酸酯

C₁₃H₁₀O₃

0.16

21.349

4-(苯甲酰氧基)-2-苯甲酸氯苯酯

C₂₀H₁₃ClO₄

0.17

14.979

甲酸甲酯

C₂H₄O₂

0.95

酸类

16.160

2-甲基丁酸

C₅H₁₀O₂

10.73

15.640

异戊酸

C₅H₁₀O₂

9.30

3.574

D/L-亮氨酸

C₆H₁₅NO

0.08

其
他
类

25.161

苯并噻唑

C₇H₅NS

0.87

0.74

0.68

1.01

1.88

1.41

1.38

1.78

0.10

26.574

吲哚

C₈H₇N

66.33

54.17

61.76

0.16

7.433

2-乙氧基乙腈

C₄H₇NO

14.48

7.569

氮杂环丁烷

C₃H₇N

3.42

1.16

6.66

2.826

偶氮甲烷

C₂H₆N₂

0.17

0.34

16.554

2,5-二甲基嘧啶

C₆H₈N₂

0.04

0.29

3.009

胍

CH₅N₃

0.38

0.51

7.584

甲环丁烷

C₅H₁₀

0.61

18.820

4-氰基吡唑

C₄H₃N₃

0.17

0.16

21.667

2,6-二乙基吡嗪

C₈H₁₂N₂

0.04

21.936

愈创木酚

C₇H₈O₂

2.34

3.680

2-甲氧基丙烯

C₄H₈O

0.05

10.199

1,2-二甲基环氧乙烷

C₄H₈O

0.76

19.528

2,3,5-三甲基吡嗪

C₇H₁₀N₂

1.43

1.62

20.457

氢化安息香

C₁₄H₁₄O₂

0.35

26.557

间氨基苯乙炔

C₈H₇N

0.28

14.364

氨基胍媒染剂

CH₆N₄

0.12

21.845

川芎嗪

C₈H₁₂N₂

0.31

7.421

丁酸酐

C₈H₁₄O₃

0.50

10.417

1,3-二氧戊环

C₃H₆O₂

0.03

15.329

2,5-二氢呋喃

C₄H₆O

0.10

15.493

乙醛肟

C₂H₅NO

0.04