
近日,江南大学生物工程学院徐岩教授团队在高温大曲研究领域取得重大突破性进展,其相关研究成果以“Reprogramming emergent metabolism by engineering viable and functional fungal SynCom for bioaugmentation(通过构建可存活、功能化的真菌合成菌群(SynCom)重编程涌现代谢以实现生物强化)”为题,正式发表于国际顶级期刊《Chemical Engineering Journal》。该期刊由Elsevier出版,是中科院1区Top、JCR Q1区权威期刊,2025年最新影响因子达13.2,自引率仅10.6%,在化学工程领域具有极高的学术影响力,这一发表标志着我国在高温大曲微生物研究领域的成果获得国际学界认可。
作为白酒酿造的“灵魂”,高温大曲是赋予白酒独特风味的核心发酵剂,其品质直接决定白酒的口感与品质等级。然而,高温大曲基质复杂,其中活性微生物的精准解析的一直是行业技术难题,制约着白酒酿造工艺的标准化与品质提升。徐岩教授团队长期深耕发酵工程和酶工程领域,聚焦传统发酵食品微生物研究,此次研究正是针对这一行业痛点展开攻关。
据悉,徐岩教授团队创新性开发了高温大曲复杂基质中单细胞提取技术,结合基于膜完整性的荧光激活细胞分选(FACS)技术,成功实现了高温大曲活性定量微生物的精准检测,为后续微生物功能解析奠定了坚实基础。通过单细胞水平的深度解析,团队取得了一项关键发现:在高品质高温大曲中,中等丰度的真核微生物(真菌)在群落活性与功能中扮演着此前被低估的关键角色,这一发现颠覆了行业内对高温大曲微生物功能的传统认知。
基于这一核心发现,团队沿着“活性解析—理性设计—功能强化”的科学路径,理性构建了具有明确功能分工与协同机制的真菌合成群落(SynCom),并将其应用于低等级成熟大曲的原位生物强化实践。实验结果显示,经过强化后的大曲,在微生物结构稳定性、风味物质定量、发酵参数等关键指标上均达到优级水平,充分验证了中等丰度真核微生物的群体功能价值。
为进一步揭示强化机制,团队通过宏基因组分析证实,真菌合成群落(SynCom)的引入,为实际发酵体系构建了协调高效的多酶网络,有效加速了底物周转效率,为风味前体物质的积累和香气提升提供了有力支撑。这一机制的阐明,不仅完善了高温大曲微生物代谢的理论体系,更为白酒产业的技术升级提供了全新的工程化解决方案。
徐岩教授作为江南大学原副校长、博士生导师,长期从事酿造微生物学与工业酶学研究,创新性提出“风味导向”和“微生态发酵”的学术思想,先后主持多项国家级重大科研项目及行业龙头企业横向课题,为我国传统发酵食品产业的现代化发展作出了重要贡献。此次团队的研究成果,将基础科研与产业应用深度融合,打破了高温大曲品质提升的技术瓶颈,为低等级大曲的资源化利用提供了新路径,有望推动白酒产业实现节能降耗、品质标准化的跨越式发展,展现出广阔的工程应用潜力。
业内专家表示,该研究不仅填补了高温大曲单细胞活性微生物解析领域的技术空白,更搭建了“基础研究—技术创新—产业应用”的完整链条,对推动我国传统白酒酿造产业的科技赋能、提升行业核心竞争力具有重要意义。未来,随着该技术的进一步推广应用,将为白酒产业的高质量发展注入新的动力。