研究背景
文章聚焦传统黄酒发酵过程中微生物生态系统的复杂性及其对风味形成的关键影响。尽管黄酒作为具有两千多年历史的传统发酵酒，其风味深受微生物群落相互作用的调控，但当前研究多集中于微生物组成与风味物质的相关性分析，未能深入揭示乳酸菌（LAB）在生态稳定与风味形成中的具体作用机制。尤其在开放发酵条件下，乳酸菌作为关键功能菌群，其多样性与种间互作如何通过交叉喂养等代谢协作影响风味物质的合成，尚缺乏系统解析。因此，本研究结合时序扩增子分析、共现网络、基因组尺度代谢模型及合成群落发酵等多种方法，旨在突破传统相关性研究的局限，从互作网络与代谢通量层面揭示乳酸菌在黄酒风味塑造中的生态功能与机制，具有重要的理论创新性与实践指导意义。
主要结果
（1）微生物互作网络分析揭示乳酸菌在群落中的协作枢纽作用
研究通过构建发酵全程的微生物共现网络，发现乳酸菌在发酵早期即与其他微生物形成密集互作关系，且其互作复杂性与风味物质的合成显著相关。网络分析表明，乳酸菌不仅是代谢供体，还在维持群落稳定性与功能协同中发挥核心作用，其节点度与正相关连边比例的变化直观反映了其在动态发酵环境中的生态调节功能。
（2）乳酸菌多样性与互作复杂性是风味多功能性的关键驱动因素
文章结果表明，乳酸菌群落的互作复杂性对风味物质的预测能力显著高于其相对丰度。在发酵早期，乳酸菌的互作复杂度与有机酸、氨基酸及挥发性化合物的多功能性指数均呈强相关，说明微生物间的协作网络是驱动黄酒风味多样性与层次性的根本机制，而不仅是单一菌种的代谢贡献。
（3）基因组规模代谢模型系统解析交叉喂养路径与代谢分工
利用基因组规模代谢模型识别出972个代谢物交换事件，明确了乳酸菌与酿酒酵母、曲霉属等微生物交叉喂养的互作模式。模型进一步揭示乳酸菌通过提供氨基酸、有机酸和辅因子等前体物质，支持酵母合成风味酯类与高级醇，呈现高度分工协作的代谢网络。
（4）合成微生物群落实验验证乳酸菌对风味形成的实际贡献
通过逐步增加乳酸菌种类构建合成群落进行可控发酵，实验结果表明：随着乳酸菌多样性的提高，黄酒中乳酸、苹果酸等有机酸，苯丙氨酸等风味前体氨基酸，以及酯类、高级醇等挥发性物质含量显著上升。该结果直接验证了代谢模型的预测，证实乳酸菌通过种间协作可有效增强风味的复杂性与强度。
原文链接 https://doi.org/10.1016/j.biortech.2026.133981
