曾波,蒲吉洲,陳秋旭,饒家權(quán),鄒永芳,文靜,黃治國,3,衛(wèi)春會,3*

1(四川輕化工大學(xué),釀酒生物技術(shù)及應(yīng)用四川省重點實驗室,四川 宜賓,644000) 2(舍得酒業(yè)股份有限公司,四川 射洪,629000) 3(中國輕工業(yè)釀酒生物技術(shù)及智能制造重點實驗室,四川 宜賓,644000)

中國白酒以糧谷為主要原料,以大曲、小曲、麩曲、酶制劑及酵母等為糖化發(fā)酵劑,經(jīng)蒸煮、糖化、發(fā)酵、蒸餾、陳釀、勾調(diào)而成的蒸餾酒[1]。長期以來,泥窖被用作為發(fā)酵濃香型白酒的反應(yīng)器,窖泥在長期發(fā)酵過程中形成了復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),構(gòu)建了特殊的微生態(tài)結(jié)構(gòu)[2]。酶是具有生物催化能力的高分子蛋白質(zhì)活性物質(zhì),是由窖泥微生物代謝過程中產(chǎn)生,在窖泥氮、磷等循環(huán)中起關(guān)鍵作用,同時還參與有機(jī)物的分解轉(zhuǎn)化[3]。窖泥中脲酶與蛋白酶是參與氮循環(huán)的關(guān)鍵酶,在有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為無機(jī)氮的過程中發(fā)揮極其重要的作用[4],其中脲酶能夠?qū)⒂袡C(jī)氮水解成氨[5],蛋白酶將蛋白質(zhì)與肽類物質(zhì)分解為氨基酸,提供微生物能夠利用的無機(jī)氮,因此蛋白酶和脲酶的活性直接影響著窖泥中氮轉(zhuǎn)化的強(qiáng)度和供氮能力[6]。過氧化氫酶、脫氫酶能夠促進(jìn)窖泥中木質(zhì)素的降解、蔗糖的水解、纖維素的分解、腐殖質(zhì)的形成,促進(jìn)窖泥微生物的物質(zhì)循環(huán),磷酸酶參與有機(jī)磷酸鹽的水解[7]。窖泥微生物對酒質(zhì)的影響是通過酶促反應(yīng)實現(xiàn)的,已有研究表明酶活性的高低可以反映土壤微生物活性和功能的變化,也可以作為評價窖泥質(zhì)量的重要指標(biāo)[8]。因此研究不同位置窖泥酶活力及其細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的相關(guān)性對于探究窖泥中氮素轉(zhuǎn)化具有重要意義。

酶活力可以反映窖泥中氮代謝的強(qiáng)度,其活性大小不僅受窖泥品質(zhì)、微生物活性的影響,還與窖泥的空間位置密切相關(guān)。吳樹坤等[9]分析不同品質(zhì)濃香型白酒窖泥與微生物群落的相關(guān)性,結(jié)果表明不同品質(zhì)窖泥的酶活與微生物群落結(jié)構(gòu)呈一定的規(guī)律性。微生物群落與酶活力是影響窖泥物質(zhì)循環(huán)的重要因素,WANG等[10]發(fā)現(xiàn)氮是調(diào)控微生物群落與酶活力的重要因素,氮素轉(zhuǎn)化也是窖泥中重要的代謝過程。張淼等[11]針對黑土區(qū)農(nóng)田土壤的研究結(jié)果表明,除了理化因子,地理距離對土壤氮循環(huán)中關(guān)鍵過程微生物分布產(chǎn)生重要影響。目前關(guān)于窖泥的研究多是微生物結(jié)構(gòu)解析,而研究不同位置窖泥細(xì)菌群落與酶活力的相關(guān)性、參與氮循環(huán)關(guān)鍵酶的差異性報道較少。

本研究以四川濃香型酒廠發(fā)酵正常窖池不同位置的窖泥作為樣品,通過高通量測序技術(shù)獲得窖泥微生物信息并測得窖泥理化數(shù)據(jù)及酶活力,使用聚類分析、冗余分析、相關(guān)性分析研究窖泥理化性質(zhì)、細(xì)菌群落、氮循環(huán)中關(guān)鍵酶的差異性,試圖揭示不同位置窖泥微生物對濃香型白酒發(fā)酵的影響,為進(jìn)一步提高白酒風(fēng)味品質(zhì)提供方向。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 樣品采集

樣品取自四川某濃香型白酒窖池的窖泥,取樣點如圖1所示,從距離窖沿30 cm處的四面窖壁中心點取樣混合,作為窖壁上層窖泥(wall top mud,WT);從距離窖底120 cm處的四面窖壁中心點取樣混合,作為窖壁中層窖泥(wall middle,WM);窖底采用五點取樣法,以窖底平面,在窖底確定對角線的中點作為中心抽樣點,再在對角線上選擇4個與中心樣點距離相等的點作為樣點,作為窖底窖泥(bottom mud,BM)。每個樣品取3口窖池,分別命名為WT1～WT3,WM1～WM3,BM1～BM3,將每個窖泥樣品取出混勻后分成2份裝入無菌袋并冷藏,快速送回實驗室,貯存在4 ℃冰箱和-80 ℃冰箱,分別用于檢測理化指標(biāo)和窖泥DNA的提取。

圖1 窖泥的取樣位置

1.1.2 試劑與儀器

E.Z.N.A.?soil試劑盒,上海晶諾生物科技有限公司;碘化汞、碘化鉀、氫氧化鈉、酒石酸鉀鈉、氯化銨、氟化銨、鹽酸、鉬酸銨、磷酸二氫鉀、氯化亞錫、檸檬酸、苯酚鈉、次氯酸鈉、福林試劑、碳酸鈉、三氯乙酸、磷酸苯二鈉、硫酸、高錳酸鉀、氯化三苯基四氮唑、連二亞硫酸鈉,以上均為分析純,成都市科隆化學(xué)品有限公司;UV-2400紫外分光光度計,上海尤尼柯儀器有限公司;PCR儀、電泳儀,美國Bio-Rad公司;高速冷凍離心機(jī),德國Hettich公司;NanoDrop2000 DNA含量測定儀,美國Illumina公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 窖泥理化與酶活檢測方法

pH值、酸性磷酸酶活力(acid phosphatase,ACP)、脲酶活力(urease,N_U)、過氧化氫酶(catalase,CAT)、蛋白酶(protease,D_U)、脫氫酶(dehydrogenase,T_U)用新鮮的窖泥測定,銨態(tài)氮含量(ammonium nitrogen content,A_N)、有效磷含量(available phosphorus content,P)用風(fēng)干的窖泥測定,納氏試劑比色法測定銨態(tài)氮含量;氟化銨-鹽酸比色法測定有效磷含量[12];靛酚比色法測定脲酶活性;茚三酮比色法測定蛋白酶活性;苯磷酸二鈉比色法測定酸性磷酸酶活性;容量法測定過氧化氫酶活性;氯化三苯基四氮唑法測定脫氫酶活力,5種酶活的具體檢測步驟參考吳樹坤等[9]。

1.2.2 窖泥總DNA的提取

根據(jù)E.Z.N.A.?soil試劑盒說明書進(jìn)行總DNA提取,DNA濃度和純度利用NanoDrop2000進(jìn)行檢測,同時利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA提取質(zhì)量。

1.2.3 PCR擴(kuò)增

用338F(5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3′)和806R(5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′)引物對V3～V4可變區(qū)進(jìn)行PCR擴(kuò)增,擴(kuò)增程序為：95 ℃預(yù)變性3 min,27個循環(huán)(95 ℃變性30 s,55 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s),最后72 ℃延伸10 min。擴(kuò)增體系為20 μL,4 μL 5×FastPfu緩沖液,2 μL 2.5 mmol/L dNTPs,0.8 μL引物(5 μmol/L),0.4 μL FastPfu聚合酶;10 ng DNA模板。全部樣本按照正式實驗條件進(jìn)行,每個樣本3個重復(fù),將同一樣本的PCR產(chǎn)物混合后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的瓊脂糖凝膠電泳檢測。參照電泳初步定量結(jié)果,將PCR產(chǎn)物送到上海美吉生物技術(shù)有限公司進(jìn)行測序,用于后續(xù)分析。

1.2.4 實時PCR 法檢測樣本中 16S 基因的絕對含量

使用16S rDNA通用引物341F(5′-CCTACGGGAGGCAGCAG-3′)和518R(5′-TTACCGCGGCTGCTGGC-3′)擴(kuò)增窖泥宏基因組DNA,得到16S rDNA混合擴(kuò)增產(chǎn)物。具體步驟參照張會敏等[13]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 窖泥理化性質(zhì)與酶活

由表1可知,銨態(tài)氮、過氧化氫酶活性和蛋白酶活力隨著窖窖泥位置的升高,含量減小;窖壁中層窖泥的有效磷含量和酸性磷酸酶活力都顯著高于窖底、窖壁上層(P<0.05);窖壁中層窖泥的脲酶活力顯著低于窖底、窖壁上層(P<0.05);脫氫酶活力隨著窖泥位置的升高,活性增強(qiáng)。

表1 窖泥理化與酶活性質(zhì)Table 1 Physicochemical and enzymatic active substances of pit mud

2.2 不同位置窖泥細(xì)菌群落相似性分析

基于Beta多樣性距離矩陣進(jìn)行層次聚類分析,UPGMA算法構(gòu)建樹狀結(jié)構(gòu),呈現(xiàn)窖池不同位置窖泥細(xì)菌群落分布的差異程度。由圖2可知,所有窖泥樣品分為兩大簇,所有窖底、窖壁中層窖泥聚為一簇,窖壁上層窖泥單獨聚為一簇,不同位置的窖泥理化性質(zhì)具有差異,窖泥中細(xì)菌對環(huán)境的適應(yīng)性不同,從而在窖池發(fā)酵過程中,窖泥細(xì)菌群落存在獨特的空間分布特征。由圖3可知,提取到的主成分1和主成分2的特征值是0.847和0.489,且累計方差占78.76%,說明成分劃分合理。按照主成分1和主成分2的劃分,不同位置的窖泥各自距離較集中,結(jié)合聚類和PCoA分析,二者結(jié)果基本一致,不同位置的窖泥根據(jù)細(xì)菌群落能進(jìn)行較好的聚類,說明其細(xì)菌群落相似度較高。圖4為通過絕對定量檢測出的窖泥樣本中16S rDNA的豐度,BM的16S rDNA的拷貝數(shù)顯著高于WM、WT,但都在相同數(shù)量級上。

圖2 不同位置窖泥細(xì)菌群落聚類樹

圖3 細(xì)菌群落多樣性PCoA圖

圖4 三組窖泥樣本中16S rDNA拷貝數(shù)

2.3 窖泥細(xì)菌群落的門水平和屬水平組成分析

將窖泥序列進(jìn)行OTU物種注釋,得到排名前5的優(yōu)勢菌門和排名前20的優(yōu)勢菌屬,others表示排名靠后的菌屬。如圖5-a所示,厚壁菌門(Firmicutes)細(xì)菌是窖泥中的絕對優(yōu)勢菌門,窖泥中產(chǎn)酸產(chǎn)香的關(guān)鍵細(xì)菌群落隸屬于Firmicutes門,不同位置窖泥Firmicutes門細(xì)菌的平均相對豐度都在76.4%以上;擬桿菌門(Bacteroidetes)、互養(yǎng)菌門(Synergistetes)細(xì)菌是窖底窖泥、窖壁上層窖泥的優(yōu)勢菌門,其平均相對豐度都在1%以上,Bacteroidetes能將窖泥中的Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+使窖泥顏色由紅棕黃褐等轉(zhuǎn)向灰白青,表現(xiàn)出老熟特征[14];窖壁中層窖泥特有的優(yōu)勢菌門是放線菌門(Actinobacteria);窖壁上層窖泥特有的優(yōu)勢菌門是綠彎菌門(Chlorflexi)。

將相對豐度≥1%的屬定義為優(yōu)勢菌屬,如圖5-b所示,不同位置窖泥屬水平上的優(yōu)勢菌屬存在差異,窖底窖泥的優(yōu)勢菌屬有產(chǎn)己酸菌屬(Caproiciproduces)、乳桿菌屬(Lactobacillus)、乙酸互營菌屬(Syntrophaceticus)、產(chǎn)乙酸嗜蛋白菌(Proteiniphilum)、氨桿菌屬(Aminobacterium)、片球菌屬(Petrimonas)、沉積菌屬(Sedimentibacter)、泰氏菌屬(Tissierella)等;窖壁中層窖泥的優(yōu)勢菌屬有Lactobacillus、Caproiciproduces、丙酸桿菌屬(Propionibacterium)、片球菌屬(Pediococcus)、腸球菌屬(Enterococcus)、漫游球菌屬(Vagococcus)等;窖壁上層窖泥的優(yōu)勢菌屬有Fastidiosipila、Lactobacillus、DMER64、Caldiocprobacter等。Lactobacillus是窖壁中層窖泥的第一優(yōu)勢菌屬,從窖泥的空間位置分布來看,Lactobacillus的相對豐度變化較明顯,在窖壁上層窖泥中的平均相對豐度最低(3.7%);Caproiciproduces是窖底窖泥的第一優(yōu)勢菌屬,研究表明己酸菌和梭菌等菌群產(chǎn)生的中長鏈脂肪酸(如己酸)能抑制Lactobacillus的生長代謝[15],窖底窖泥Caproiciproducens相對豐度較高,其產(chǎn)生的中長鏈脂肪酸對Lactobacillus抑制作用增強(qiáng),導(dǎo)致其優(yōu)勢地位下降,與前人研究結(jié)果相似[13];Fastidiosipila是窖壁上層窖泥的第一優(yōu)勢菌,該菌屬在老窖泥中豐度較高,與郭明遺[16]研究結(jié)果一致。總之,窖泥中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的分布與窖池的空間位置密切相關(guān)。

2.4 不同位置窖泥酶活力與細(xì)菌屬水平組成熱圖

提取豐度>1%的屬,進(jìn)一步利用熱圖展示不同位置窖泥酶活力和細(xì)菌群落群的空間分布特征。由圖6可知,細(xì)菌群落與窖泥的空間位置有一定的關(guān)聯(lián),但部分指標(biāo)存在顯著差異,這與胡曉龍等[15]研究結(jié)果一致。不同位置窖泥的理化因子和酶活性分布特征如圖7所示,相比窖底窖泥,窖壁中層和窖壁上層窖泥的銨態(tài)氮含量分別降低了45.51%、55.52%,過氧化氫酶活力分別降低了18.08%,70.36%,蛋白酶活力分別降低了35.59%,52.66%,蛋白酶將蛋白質(zhì)水解成游離氨基酸,游離氨基酸與糖發(fā)生反應(yīng)后合成谷氨酸,對白酒質(zhì)量有很大影響;而脫氫酶活力分增加了2.3倍、2.5倍;酸性磷酸酶可以水解有機(jī)磷,提供微生物所需的微量元素,該酶在窖壁中層活性最高的原因可能是窖壁中層的有效磷含量最高。過氧化氫酶、蛋白酶的活性與Caproiciproduces、Aminobacterium的相對豐度變化規(guī)律相似,脫氫酶活性與Caldicoprobacter、Sedimentibacter等菌屬的變化規(guī)律相似,是否具有顯著的相關(guān)性還需進(jìn)一步分析。

圖6 不同位置窖泥屬水平細(xì)菌群落組成熱圖

圖7 不同位置窖泥理化和酶活力熱圖

2.5 不同位置窖泥理化酶活力與細(xì)菌群落相關(guān)性分析

通過對窖泥和理化指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,圖8結(jié)果表明,窖底窖泥的環(huán)境對銨態(tài)氮、蛋白酶活力的影響較大。由圖9可以看出,銨態(tài)氮與Aminobacterium呈顯著的正相關(guān),與Enterococcus呈顯著的負(fù)相關(guān);脲酶活力與Syntrophaceticus、Petrimonas、Tissierella呈顯著的正相關(guān),與Propionibacterium、Enterococcus呈顯著的負(fù)相關(guān);有效磷和酸性磷酸酶活力對窖壁中層窖泥的影響力最大,其次是過氧化氫酶,酸性磷酸酶活性與Lactobacillus、Propionibacterium、Pediococcus、Enterococcus、Vagocossus呈顯著的正相關(guān);蛋白酶活力與Caproiciproduces、Aminobacterium呈顯著的正相關(guān)。

圖8 酶活性與細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)相關(guān)性RDA圖(屬水平)

圖9 酶活力與菌群相關(guān)性熱圖

2.6 不同位置窖泥參與氮代謝的功能酶差異分析

土壤微生物是氮代謝過程中的主要驅(qū)動者,在窖泥這個特殊微生態(tài)環(huán)境中,通過微生物的一系列協(xié)同作用也可以完成氮代謝中的一些循環(huán)過程,通過PICRUSt2標(biāo)記基因序列預(yù)測窖泥相關(guān)酶功能和豐度信息,對Ammonium(氨)的合成途徑進(jìn)行了構(gòu)建,如圖10所示,窖泥中脲酶和蛋白酶是參與有機(jī)氮向無機(jī)氮形式轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵酶,分別在氮代謝和碳酰胺循環(huán)中發(fā)揮極其重要的作用,其中蛋白酶促使蛋白質(zhì)、肽類水解成氨基酸,脲酶促進(jìn)窖泥中碳酰胺水解成氨,水解后的氨基酸在谷氨酸合成酶(glutamate synthase,GOGAT)的作用下生成谷氨酸,再通過谷氨酸脫氫酶(glutamate dehydrogenase,GDH)的催化作用形成氨,氨能通過亞硝酸鹽還原酶(nitrite reductase,nirS)的作用生成。

圖10 窖泥不同氮循環(huán)功能酶的分布特征

通過理化指標(biāo)檢測,發(fā)現(xiàn)不同位置窖泥的酶活存在顯著的差異,隨著窖池位置的深入,蛋白酶活力逐漸變高,這與常文化等[17]研究土壤蛋白酶變化趨勢相反,可能是窖泥在馴化過程中,不斷的對土壤微生物進(jìn)行篩選,最后形成了窖泥獨特的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu),導(dǎo)致了蛋白酶活力與普通土壤的差異。脲酶在窖底和窖壁上層窖泥中活性最高,可能是窖泥中存在較高的腐殖質(zhì)含量,利于微生物生長,其活躍代謝使得酶活力較高[18];結(jié)合圖11與表1可知,窖泥中不同酶活力的差異與預(yù)測結(jié)果基本相符合,功能酶的預(yù)測結(jié)果表明,窖泥中的細(xì)菌群落具有完成氮代謝和氨循環(huán)的潛力,并且不同位置窖泥參與代謝的關(guān)鍵酶存在顯著的差異。

圖11 酶活力差異與PICRUSt功能預(yù)測結(jié)果的比較

3 討論

本研究分析了理化因子、酶活力及細(xì)菌群落的空間分布規(guī)律,銨態(tài)氮的含量隨著窖泥的位置自下而上呈減小趨勢,銨態(tài)氮是微生物自身繁殖、合成各種蛋白質(zhì)以及酶類所必需的物質(zhì),并涉及氨基酸代謝、硝化和反硝化,此外,氮源作為微生物生長發(fā)育的主要營養(yǎng)元素,與細(xì)菌群落密切相關(guān)[19]。適量的銨態(tài)氮對維持窖泥生境,提高酒質(zhì)有著重要作用,與之呈正相關(guān)的Aminobacterium的相對豐度隨著窖泥的位置自上而下呈減小趨勢,可推測銨態(tài)氮的含量影響微生物屬的相對豐度,可能銨態(tài)氮通過硝化反應(yīng)影響窖泥的pH值,間接影響窖泥的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu),也可能是銨態(tài)氮作為氮源直接影響微生物的生長繁殖。窖壁中層窖泥酸性磷酸酶活力、脲酶活力最高,窖泥中的酸性磷酸酶用于分解有機(jī)磷釋放出有效磷,促進(jìn)窖泥細(xì)菌的代謝[20];有研究表明品級越高的窖泥,脲酶活性越低[21],脲酶能夠特異性水解碳酰胺釋放銨態(tài)氮,碳酰胺是存在于窖泥中可以轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮的氮源,脲酶是轉(zhuǎn)化過程中必不可少的水解酶,可能是維持2種氮源的平衡,利于窖泥這種特殊環(huán)境下細(xì)菌群落的代謝,碳酰胺和銨態(tài)氮兩者之間轉(zhuǎn)換機(jī)制還未見報道,后續(xù)研究脲酶對這2種氮源的轉(zhuǎn)換可能會為濃香型白酒發(fā)酵條件的控制提供新的理論基礎(chǔ)。窖池中不同位置窖泥的理化性質(zhì)和細(xì)菌群具有較強(qiáng)的相關(guān)性,銨態(tài)氮與Aminobacterium呈較強(qiáng)的正相關(guān),該菌屬不僅可以降解氨基酸增加銨態(tài)氮的含量,還可以降解絲氨酸、甘氨酸并且以蘇氨酸為底物,產(chǎn)生可以被氫氣還原成乙醇的醋酸鹽[22-23],濃香型白酒發(fā)酵過程中會產(chǎn)生乙醇,乙醇作為濃香型白酒關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)己酸的有效底物,因此Aminobacterium可能有助于濃香型白酒的風(fēng)味形成,并且在Aminobacterium參與氨基酸發(fā)酵過程中與產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷菌協(xié)同作用,以減少氫脅迫[24],不同的理化性質(zhì)以及長期演化的微生物群落,使得Aminobacterium成為窖底窖泥的優(yōu)勢菌屬。

蛋白酶與Caproiciproducens呈顯著的正相關(guān),該菌屬具有產(chǎn)生參與酸代謝酶類的特性,能夠?qū)⒁掖甲鳛榈孜锖铣杉核?能為白酒釀造代謝豐富的風(fēng)味物質(zhì)。酸性磷酸酶活性與Lactobacillus、Pediococcus、Enterococcus、Proteiniphilum呈顯著的正相關(guān),其中乳酸菌種群較多,研究表明,乳酸菌代謝過程中積累的乳酸可以作為梭菌合成丁酸和己酸等風(fēng)味物質(zhì)的底物[25],同時乳酸也是窖泥中菌群形成完整代謝功能的主要壓力[26],通過抑制磷酸酶的活性是否可以達(dá)到降解乳酸的效果,將是后期的研究重點,脲酶活力與Syntrophaceticus、Proteiniphilum、Petrimonas、Tissierella、呈顯著的正相關(guān),Syntrophaceticus與甲烷菌共存時能夠表現(xiàn)出乙酸氧化能力,將乙酸鹽轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳,隨后產(chǎn)甲烷菌利用氫氣將二氧化碳還原成甲烷[27],利于甲烷菌的生長代謝,甲烷菌是窖泥老熟的標(biāo)志,適量的Syntrophaceticus存在與窖泥中,可能加快窖泥的老熟,形成完整的窖泥菌群代謝鏈,這也可能是脲酶活性與窖泥質(zhì)量相關(guān)的原因。Petrimonas能夠進(jìn)行無機(jī)鹽的還原、多環(huán)芳烴的降解[28],Tissierella的降解產(chǎn)物中含有乙酸[29],與特定菌體在協(xié)同作用下可以降解長鏈飽和脂肪酸,生成乙酸[30],窖泥中功能菌代謝產(chǎn)生的功能酶是濃香型白酒獨特風(fēng)味形成的關(guān)鍵,窖池中不同位置窖泥的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)不同,酶活性也具有差異,能夠在白酒發(fā)酵過程中及時調(diào)控,通過改變環(huán)境條件促進(jìn)有益功能菌的代謝可能有助與濃香型白酒的提升。

4 結(jié)論

不同位置窖泥的酶活力和理化性質(zhì)差異顯著,其中窖底窖泥蛋白酶、脲酶的活性最高,谷氨酸脫氫酶的豐度較高,而nirS酶豐度最低,表明窖底窖泥的氨來源主要是通過碳酰胺循環(huán)和氨基酸的分解。不同位置的窖泥細(xì)菌群落相對豐度存在顯著的差異,此外窖泥理化性質(zhì)與其細(xì)菌群落的RDA相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),銨態(tài)氮含量、有效磷含量、過氧化氫酶含量、酸性磷酸酶對窖泥細(xì)菌群落的解釋度較高,其影響著窖泥的細(xì)菌群結(jié)構(gòu)特征,空間位置也對窖泥物質(zhì)循環(huán)的關(guān)鍵酶產(chǎn)生了重要影響。