拉曼光谱技术新应用落地：为白酒酿造提供“单细胞级”质控方案

一杯优质白酒的风味形成，与高温大曲中微生物的代谢活动密切相关—— 微生物的活性强弱、代谢路径差异，直接调控酒醅糖化发酵效率与最终酒体的风味物质合成。然而，传统检测手段受限于“群体分析”模式，无法区分单个微生物的代谢状态；平板计数、荧光染色等损伤性检测方法，还会破坏细胞原有生理活性，难以真实反映微生物在大曲环境中的代谢特征，长期制约着白酒酿造质量的精准把控。

如今，单细胞拉曼光谱技术与氘标记探测法的结合，成功打破了这一技术瓶颈：该方法无需化学标记、不破坏细胞完整性，可在原位无损状态下捕获单个微生物的拉曼特征光谱，通过分析与代谢相关的拉曼特征峰变化，实现微生物代谢活性的精准量化；而长光辰英P300 共聚焦拉曼光谱仪作为核心支撑仪器，凭借高灵敏度与高稳定性，即便在高温大曲等复杂基质的环境中，也能精准捕获微生物的微弱代谢信号，为检测方案的落地提供了关键保障。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5c03199

图1：高温大曲微生物代谢活性研究实验流程示意图

相较于传统检测技术，单细胞拉曼光谱技术在微生物代谢研究中展现出显著优势，而P300 通过技术优化，进一步放大了这一优势，为白酒酿造研究提供可靠工具：

1. 高灵敏度信号采集，捕捉单细胞级代谢差异

2. 高稳定性数据输出，保障研究结果可重复

3. 自动化单细胞分析，提升研究效率

在四川泸州某酱香型白酒厂18 个不同发酵批次的高温大曲研究中，基于 P300 的检测方案成效显著：确定48h为D₂O最优孵育时间，可通过C/D比精准量化微生物代谢活性；将 18 个样品清晰分为高（PA）、中（PB）、低（PC）三类代谢模式；筛选出 22 个涵盖蛋白质、脂质等关键组分的代谢关联拉曼特征峰，且低活性样品特征峰强度显著更低；同时证实 C/D 比、特征峰强度与大曲总酸度、液化酶/糖化酶活性等理化指标显著相关，为工艺优化提供直接数据支撑。

这些成果的取得，离不开P300 在复杂基质中精准捕获信号、保障数据稳定的核心能力，充分印证了其在微生物代谢研究中的实用价值。

图2：18个高温大曲样品的微生物活性评估。

A：基于C/D比的分类结果，不同颜色代表不同代谢活性；B：单细胞拉曼光谱的LDA分析，不同符号代表不同代谢模式

图3：不同代谢活性高温大曲的拉曼特征峰PLS分析结果。

A：采用PLS模型区分不同代谢活性高温大曲微生物拉曼光谱图谱的载荷图，纵轴VIP值表示对应光谱峰对PLS模型的贡献度；B：不同代谢活性高温大曲的拉曼峰强度定量对比

作为单细胞拉曼光谱技术的成熟应用载体，长光辰英以P300为主的拉曼平台技术优势不仅局限于白酒酿造领域，在多学科研究中均能发挥作用：

单细胞拉曼光谱技术为微生物研究提供了全新视角，而P300 通过对仪器性能的优化与检测流程的整合，将复杂的技术原理转化为可直接应用的研究工具 —— 既满足科研人员对单细胞水平研究的深度需求，又能为产业端提供工艺优化的量化依据，推动 “实验室研究成果” 向 “产业实际应用” 快速转化。

若您希望探索单细胞拉曼光谱技术在更多领域的应用，或需要针对特定样本设计检测方案，欢迎联系长光辰英，获取P300 的详细技术参数与应用案例。

关注“长光辰英” 公众号

获取产品详情与应用案例

工业微生物研究整体解决方案—从“菌落光谱去重筛选”到“单细胞拉曼功能解析”

2025-12-05

共聚焦拉曼显微镜，为您揭秘鼻喷剂的微观世界

2025-11-07

拉曼光谱×智能分析：生物医学研究的前沿探索

2025-10-31

成果展示丨《Light: Science & Applications》傅里叶光子计数时间门控拉曼技术研究

2025-10-30