除白藜芦醇的抗氧化特性外,比利时和荷兰的研究人员对人体微生物组的研究还发现食用葡萄酒具有新的健康益处。人们发现,喝红酒,茶或咖啡的人以及吃黑巧克力的人的肠道中存在着更健康,更多样化的微生物群落。尤其是,红酒的饮用会促进特定抗炎细菌的存在,科学家认为这种抗细菌可以预防消化道疾病。尽管研究人员尚未确定健康微生物组的定义,但更大的多样性与改善的总体健康状况有关。

酿酒师格雷格·艾伦(Greg Allen):“It’众所周知,生物多样性是健康生态系统的关键。”

发现微生物组组成的模式及其对人类健康的影响仍是一个新兴的研究领域,但是在绘制,解释在葡萄园,酿酒厂,葡萄汁和葡萄酒中发现的微生物群落方面,已经取得了相当大的进步。

加州大学戴维斯分校的研究人员发表了许多研究,这些研究将不同来源的微生物群落(包括葡萄园,酿酒厂,啤酒厂和乳脂店)与产品(例如葡萄酒,啤酒,沙爹和奶酪)中的微生物指纹联系起来)是由他们产生的。

在对Far Niente和Nickel的葡萄园和酒庄进行的200种商业葡萄酒发酵的研究中&加利福尼亚纳帕和索诺玛县的七个美国葡萄种植区(AVA)的镍酒厂发表在2016年6月的 生物技术,研究人员使用葡萄汁和葡萄酒样品的代谢产物分析来鉴定可区分每种AVA独特微生物指纹的标记代谢物。

他们的研究证实了代谢相互作用的三种不同模式或类型:葡萄/葡萄酒中的微生物群和代谢产物在区域上是不同的。葡萄汁和酒的微生物群与酒的代谢和发酵性能有关;葡萄的微生物组成必须预测成品酒的代谢产物组成。

参考作者迈克尔·波伦(Michael Pollen),纳帕谷(Napa Valley)的法尼特酿酒厂(Darce)的姊妹酿酒厂杜勒(Golce Allen)的酿酒师格雷格·艾伦(与加州大学戴维斯分校(David Das)的戴维·米尔斯博士(David A. Mills)共同撰写了这项研究)说:“众所周知,生物多样性是健康生态系统的关键。在这里,我们第一次可以看到葡萄酒酿造多样性的具体证据。”

微生物风土

酿酒葡萄微生物组研究的结果表明,葡萄的微生物成分可以准确预测由它们制成的葡萄酒的化学成分。通过将这些微生物标记物用于各个葡萄园和AVA,研究人员可能能够预测成品酒的代谢产物成分,而这反过来又是风土的可量化特征。

研究人员尚未确定的是葡萄园的代谢指纹与成品酒的代谢物特征和质量之间关系的性质。尽管米尔斯务实,但他承认:“迄今为止,我们的研究表明这种联系是可能的,但还需要进行更多的研究。”

Mills认为,确定哪种模式或条件是质量的驱动因素仍然是未来研究的主题,而感官研究也将确定味觉者是否能够感知由于微生物结合而导致的葡萄酒差异。 Mills说:“在质量方面,我们正在朝着确定特定模式的方向发展,并试图确定该数据的市场。”

使用葡萄汁中的DNA指纹或必须预测葡萄酒的化学成分将可能成为新质量控制方法的来源。他说:“微变异性有很多输入,但是,如果您了解这些模式,就可以开始预测和操纵它们。”

当被问及这项研究的结果时,艾伦说:“它肯定了我们的信念,即Far Niente和Nickel&镍拥有特殊的葡萄园,通过提供远远超出通常对位置,气候和植物材料选择的理解的证据,来制造独特的葡萄酒。”

并不是说该公司需要任何其他证据来采用可持续农业耕作方法,而这种耕作方法在本研究之前就已经很成熟。艾伦(Allen)指出了详细的发现,这些发现强调了加强这一承诺的重要性:“我们必须竭尽所能,保护我们广泛而分散的葡萄园中存在的微生物多样性,因为无论是混合酿制还是单独存放在指定的单一葡萄园葡萄酒中,这些葡萄园为我们的品牌奠定了基础。”

MicroTrek’s Paul Richardson: “微生物标测是中小型酿酒厂可行的质量控制措施。”

商业应用

作为质量控制方法,已经可以使用DNA采样在酿酒厂,啤酒厂或奶油厂中绘制微生物的图谱。由Mills合着并于2013年6月发表于 PLOS一,在单次收获的过程中对UC Davis Robert Mondavi食品和葡萄酒科学研究所的教学酿酒厂进行了调查,以追踪微生物群。研究结果发现,除了在收获前藏有大量酵母外,几乎没有腐败相关的生物以及与发酵无关的其他生物。

在看到微生物在酿酒厂中移动时进行映射和跟踪的好处后,米尔斯及其合著者Paul Richardson和Nicholas A. Bokulich成立了MicroTrek,Inc.(www.microtrek.net),该公司专门研究微生物的移动情况。食品和饮料生产设施中的微生物,尤其是与发酵和腐败有关的微生物。理查森说:“映射是酿酒厂评估其设施并了解其系统如何在微生物水平上运行的一种方式,”

MicroTrek员工擦拭酒厂设备以获得用于微生物群落分析的样品。

最初,MicroTrek会检查酿酒厂以确定项目范围,并决定如何以及何时对设施进行采样。根据建筑物的大小,现场调查需要50到400个样本,最少需要50到100个样本。通过分离,扩增然后使​​用高通量测序来鉴定微生物,从而对DNA样品进行处理。生成的数据将作为每种生物的电子表格和生物地理热图生成。利用这些地图,酿酒厂可以识别工厂中Mills所谓的“热点”(即问题区域)以及造成麻烦的微生物。

Mills说:“数据和热图提供了令人难以置信的详细程度,可用于确定腐败生物隐藏的位置。” “掌握了这些信息后,就可以采用新的卫生规程和工作流程来解决任何问题领域。”

一旦酿酒厂解决了问题区域,就可以每月(甚至在活动高峰期(例如收获期)每周一次)使用棉签和传感器进行常规监控。这些发现可以帮助酿酒厂有效地管理其微生物负荷。 “一旦干净,最大的问题就是,‘生物体会重新繁殖吗?’细菌和真菌会形成生物膜,使它们难以根除,而且您也不会忽视载体在传播腐败生物中所扮演的角色。”

实际应用

艾伦(Allen)认为微生物作图是一种工具,可以帮助回答几个问题,并且可以作为预防不稳定的措施。例如,他通常会看到零星的苹果酸(ML)发酵发生在每30桶霞多丽(Chardonnay)中大约有一个桶中,而ML被故意抑制。在生产他的晚收葡萄酒时,Dolce在18个月内控制发酵和发酵后葡萄酒的稳定性至关重要。 “更好地了解哪种酵母会导致某些酒桶的酒精含量达到16%,而其他酵母会使酒精的含量达到8%,这将有助于指导我们的某些酿酒决策。”

当考虑使用微生物作图来主动管理微生物负荷或解决酒厂中的特定问题区域时,Richardson警告说,了解您要回答的问题至关重要。他说:“通过清楚地了解您的目标以及您将如何解释和应用我们提供的数据,微生物制图是中小型酿酒厂可行的质量控制措施。”例如,一个中型酒厂的50至100个样本的现场调查的估计成本可能在5,000美元至10,000美元之间。

Mills表示:“酿酒厂现在要求我们提供更大的粒度。如果我们要在酿酒厂中采样本地酵母菌种群,他们想知道哪种 酵母菌 占主导地位。”

尽管Microtrek的地图可以显示酒厂存在热点和潜伏微生物的地方,但Mills和Richardson指出,需要更好地解释和广泛应用其调查提供的数据。 Mills说:“我们为酿酒厂提供了大量数据,并与他们合作,在其项目范围内对其进行解释。” Mills认为,受过训练的化学家和微生物学家在开发超越简单方法的补救方法中发挥着作用。