一种调味白酒发酵过程中微生物菌群结构及代谢研究

为进一步探究调味白酒发酵机理,该文采用高通量测序和常规理化分析技术探究其发酵过程中糟醅微生物群落结构及其与理化指标间的关系,以及不同层糟醅之间的差异和代谢情况。结果表明,随着发酵的进行,细菌群落的丰度和多样性先增加后逐渐减少,真菌群落的丰度和多样性先增加后趋于稳定。在同一发酵期,不同层糟醅微生物之间丰度和多样性差异不显著(P>0.05);而在发酵过程中差异显著(P<0.05)。醋杆菌属(Acetobacter)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)、芽孢杆菌属(Bacillus)等为优势细菌;伊萨酵母属(Issatchenkia)、丝衣霉属(Byssochlamys)、毕赤酵母属(Pichia)等为优势真菌。相关性分析显示,淀粉和还原糖含量与Acetobacter、Bacillus、Byssochlamys等呈正相关,与Trichomerium、Pichia等呈负相关。水分和酸度与Lactobacillus、Issatchenkia、Pichia等呈正相关,与Acetobacter、Bacillus、Byssochlamys、Monascus等呈负相关。细菌涉及代谢、遗...     

山西陈醋酿造微生物群落结构及其互作网络分析

为揭示山西陈醋酿造过程微生物群落的演替规律和相互作用,采用高通量测序技术对6个不同发酵阶段醋醅样品的微生物群落组成结构和多样性进行分析,通过斯皮尔曼相关系数（SCC）计算得到物种相关系数矩阵后,并利用互作网络数据可视化的软件Cytoscape 3.7.2研究发酵菌群的共存关系网络。结果表明,醋醅中细菌群落多样性远高于真菌群落。醋醅中优势细菌属为乳酸杆菌属（Lactobacillus）和醋酸杆菌属（Acetobacter）,优势真菌属为复膜孢酵母属（Saccharomycopsis）。细菌互作网络分析表明,醋酸杆菌属（Acetobacter）与乳酸杆菌属（Lactobacillus）、魏斯氏菌属（Weissella）具有显著的拮抗性;乳酸杆菌属（Lactobacillus）和魏斯氏菌属（Weissella）存在协同作用。真菌互作网络分析表明,复膜孢酵母属（Saccharomycopsis）与链格孢属（Alternaria）存在显著负相关关系。     

不同地区山西老陈醋酿造过程中细菌菌群多样性分析

该研究采用Illumina MiSeq高通量测序技术对山西不同地区6个代表性醋厂(分别编号为A～F)的酒醪和醋醅样品的细菌菌群多样性及菌群结构进行分析比较。结果表明，不同醋厂山西老陈醋酒精和醋酸发酵阶段细菌菌群丰度及多样性存在一定的差异。酒精及醋酸发酵阶段均注释到9个细菌门和26个细菌属(相对丰度>0.5%)，主要细菌属均为乳杆菌属(Lactobacillus)，平均相对丰度分别为42.81%、34.37%。发酵初期和中期，不同醋厂酒醪及醋醅样品的细菌菌群结构差异较大；发酵末期，存在一定的相似性。酒精发酵末期，A厂和F厂的细菌菌群结构较为相似，B厂、C厂和D厂的菌群结构较为相似；醋酸发酵末期，B厂、C厂和D厂的菌群结构较为相似，A、E、F厂的菌群结构较为相似，但E厂和F厂的乳杆菌属相对丰度较大，A厂的醋酸杆菌属(Acetobacter)相对丰度较大。     

沉香型白酒酒醅理化特性及细菌群落结构研究

通过高通量测序技术分析了沉香型出池酒醅的细菌群落结构,并对其理化指标和挥发性风味成分进行分析。结果表明,理化指标方面,上层酒醅的淀粉含量显著高于下层酒醅（P＜0.05）,但其还原糖含量、酸度和酒精含量均显著低于下层酒醅（P＜0.05）;挥发性风味成分方面,沉香型酒醅中酯类物质是其优势风味产物,分别占上、下层酒醅风味含量的94.8%和86.8%,其中丁酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、己酸、丁酸等典型风味物质在下层酒醅中的含量均明显高于上层酒醅;细菌多样性方面,沉香型上层酒醅中的优势细菌为乳酸杆菌属（Lactobacillus）和醋酸杆菌属（Acetobacter）,而下层酒醅中则以乳酸杆菌属为其唯一的优势菌;通过比较发现,上层酒醅中细菌的多样性较下层酒醅更为丰富。     

宏基因组学技术研究剑南春糟醅细菌多样性特征

利用宏基因组学对剑南春同一窖池不同层糟醅细菌16SrRNA的V4区进行高通量测序,结合数据分析软件对细菌微生物群落进行了多样性分析。按发酵窖池糟醅层从上到下,细菌群落多样性和丰富度逐渐降低。门、科、属水平上各层糟醅优势细菌类别一致,但在丰度上存在差异,其它丰度较低的微生物在不同糟层的分布也各不一样。结果表明同一窖池不同糟层的细菌微生物组成结构存在差异,这些差异是造成各糟层白酒风味不同的重要原因。     

夏冬两季青稞酒发酵过程中酒醅微生物菌群多样性分析

运用高通量测序技术(high-throughput sequencing)研究夏冬两个季节青稞酒醅发酵过程中的微生物菌群结构和生物多样性。结果显示,在青稞酒醅发酵过程中,夏季酒醅细菌种群多样性要高于冬季,而夏季真菌种群多样性低于冬季;真菌属水平上,夏季微生物组成比冬季更为丰富,在发酵过程中,夏季的青稞酒醅中Pichia、Komagataella占优势,冬季主要有Saccharomycopsis、Saccharomyces、Pichia,且在整个发酵过程中占比均衡;在细菌属水平上,夏季酒醅中的细菌组成较冬季单一,在发酵起始Weissella和Pantoea的数量占优势,随着发酵的进行,从5d开始Lactobacillus逐渐增加并在发酵后期取代其他细菌占主导地位。实验结果表明季节差异对青稞酒醅发酵过程中微生物的组成及群落结构的演替影响显著。     

基于高通量测序解析四川晒醋固态发酵过程中细菌群落变化

本文以四川晒醋固态发酵过程的醋醅为研究对象,采用高通量测序分析其细菌群落结构及其丰度。结果表明,在整个发酵过程中,醋醅中的细菌群落共包括166个属。当发酵第15 d时,经可操作分类单元（operational taxonomic units, OTUs）分析共得到11个门、14个纲、36个目、45个科和79个属;通过UPGMA聚类分析初步探索了糖化、酒精发酵和醋酸发酵同池发酵的分界节点,即第1~3 d为发酵初期,其优势细菌为乳杆菌属（Lactobacillus）和魏斯氏菌（Weissella）;第5~11 d为发酵中期,其优势细菌为乳杆菌属（Lactobacillus）和醋杆菌属（Acetobacter）,在发酵第7 d时细菌的丰富度和多样性达到最高值;第13~17 d为发酵后期,其优势细菌为醋杆菌属（Acetobacter）、贪铜菌属（Cupriavidus）、嗜糖假单胞菌属（Pelomonas）和鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）。本研究揭示了晒醋固态发酵过程中细菌群落演替,为进一步研究晒醋发酵过程中微生物群落结构奠定了基础。     

赤水晒醋醋酸发酵过程原核微生物群落及理化因子相关性分析

为了研究赤水晒醋醋酸发酵过程原核微生物群落结构的变化情况,采用高通量测序技术分析了醋醅中原核微生物群落的组成,检测了醋酸发酵过程基础理化指标(总酸、乙醇、还原糖和乳酸)的变化,并分析了理化因子与原核微生物属之间的相关性。结果表明,赤水晒醋醋酸发酵过程中醋酸乳杆菌属(Acetilactobacillus)和葡糖醋杆菌属(Gluconacetobacter)的相对丰度随着醋酸发酵的进行由0.11%和低于0.01%上升至36.779%和4.760%,乳杆菌属(Lactobacillus)和醋杆菌属(Acetobacter)的相对丰度随着醋酸发酵的进行先上升后下降;蓝藻细菌属(Acaryochloris)、未分类的红螺菌属(Rhodospirillaceae＿nclassified)、农杆菌属(Agrobacterium)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)等原核微生物属的相对丰度随着醋酸发酵的进行呈下降趋势。总酸由0.61%(以乙酸计)上升至5.35%(以乙酸计),乙醇由5.78%下降至0.33%;还原糖和乳酸含量均呈先上升后下降的趋势。主坐标分析将醋醅样品按照发酵天数聚在一起,并随...     

山西老陈醋发酵过程中细菌群落组成与有机酸变化的关系研究

山西老陈醋含有丰富的有机酸,发酵过程微生物种类众多,共同作用赋予山西老陈醋独特的口感,其中细菌是主要的产酸微生物。研究对山西老陈醋整个发酵过程细菌群落组成和有机酸变化规律进行了分析,并利用典范对应分析(CCA)方法对它们之间的关系进行了研究。PCR-DGGE对发酵过程中细菌群落组成分析总共检测到优势菌18株,包括乳酸菌12株,醋酸菌2株,未培养细菌4株,发酵过程中细菌多样性在酒精发酵阶段和醋酸发酵初期逐渐增加,在醋酸发酵后期开始减少,其中部分乳酸菌醋酸发酵阶段开始减少直至消失,醋酸菌在醋酸发酵阶段开始出现并且逐渐增加。乙酸和乳酸占有机酸总量的90%以上,是山西老陈醋的主体有机酸。CCA对应分析结果表明发酵过程中对乙酸生成贡献率较大的菌株分别为Acetobacter pasteurianusGluconacetobacter liquefaciensLactobacillus panisLactobacillus helveticus,对乳酸生成贡献率较大的菌株分别为Lactobacillus reuteriLactobacillus malefermentansLactobacillus fermentum。     

基于高通量测序的浙江玫瑰醋发酵过程中细菌菌群结构及其动态演替

基于Illumina MiSeq高通量测序对浙江玫瑰醋"冲缸放水"后醋样中的细菌DNA序列的V4区进行测序。在门水平对细菌群落进行分析,表明浙江玫瑰醋在"冲缸放水"后的发酵过程中主要菌群为变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),两者相对丰度一直处于98%以上,并且变形菌门相对丰度持续升高,厚壁菌门持续降低。在属水平对细菌进行分析表明,浙江玫瑰醋发酵过程中主要为醋酸杆菌属(Acetobacter)和乳杆菌属(Lactobacillus),并且醋酸杆菌属随着发酵的进行相对丰度呈现持续上升趋势,乳杆菌属呈现下降趋势。肠球菌属(Enterococcus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)相对丰度较低,但存在于整个发酵过程。开始"冲缸放水"时的细菌组成与后期发酵有明显差异。对浙江玫瑰醋发酵过程中乳酸菌进行了分离、鉴定,得到了4株副干酪乳杆菌(L. paracasei),1株清酒乳杆菌(L. sakei),1株鼠李糖乳杆菌(L.rhamnosus),1株干酪乳杆菌(L. casei)。将浙江玫瑰醋发酵过程中细菌组成与其他醋发酵过程细菌组成进行比较,发现所有醋发酵过程高丰度细菌相同,都为醋酸杆菌属和乳杆菌属,但低丰度细菌差异明显。     

浙江玫瑰醋发酵过程中细菌菌群结构变化与有机酸形成相关性分析

基于Illumina MiSeq高通量测序对浙江玫瑰醋“冲缸放水”后的醋样中细菌V4区进行测序,并用高效液相色谱对醋样有机酸含量进行测定,得出玫瑰醋发酵过程中细菌相对丰度以及有机酸含量的变化,并用双向正交偏最小二乘（bidirectional orthogonal partial least squares,O2PLS）法模型对两者相关性进行分析,结果表明：玫瑰醋在“冲缸放水”后的发酵过程中,醋酸杆菌属和乳酸杆菌属在细菌菌群中占绝对优势（相对丰度之和大于80%）;玫瑰醋中有机酸含量一直呈现上升趋势,乙酸和乳酸含量最高,对玫瑰醋有机酸含量进行系统聚类分析和主成分分析分析,可以将醋样分为发酵前期、发酵中期、发酵后期三大类,各类醋样有机酸组成差异显著;利用O2PLS模型对细菌与有机酸相关性分析,得到23 个与有机酸相关重要性指标（VIP（pred））大于1的细菌属,包括Acetobacter、Lactobacillus、Methylobacterium等;对VIP（pred）大于1的细菌与有机酸进行相关性分析,作出细菌与有机酸相关性系数Heatmap,并得出与各种有机酸相关性系数|ρ|＞0.6的高度相关细菌属。为找寻玫瑰醋发酵过程中的功能微生物,提升玫瑰醋品质提供数据支持。     

山西老陈醋和怀仁醋酒精发酵阶段细菌菌群多样性分析

为了探明山西老陈醋酿造工艺和怀仁醋酿造工艺对细菌菌群的影响,该研究利用高通量测序技术对两种工艺酒精发酵阶段样品（分别编号为S和X）的细菌菌群多样性进行分析。结果表明,S样品的细菌菌群多样性更高。两种工艺酒精发酵阶段样品的细菌菌群组成差别较大,与S样品相比,X样品中相对丰度较高的乳杆菌属（Lactobacillus）、魏斯氏菌属（Weissella）、乳球菌属（Lactococcus）均增多,片球菌属（Pediococcus）、明串珠菌属（Leuconostoc）、泛菌属（Pantoea）、链霉菌属（Streptomyces）、短状杆菌属（Brachybacterium）、肠杆菌属（Enterobacter）和非培养细菌（uncultured bacterium）均减少。导致两种工艺酒精发酵阶段样品有显著差异的细菌在S样品中为片球菌属、明串珠菌属、链霉菌属和泛菌属,在X样品中则为乳杆菌属、魏斯氏菌属和乳球菌属。相关性分析结果表明,乳杆菌属、泛菌属、魏斯氏菌属和片球菌属与其他物种联系紧密。     

酱香白酒第四轮次窖池不同分层酒醅微生物群落与理化性质差异分析

以酱香白酒窖池第四轮次不同深度酒醅为研究对象,采用纯培养技术与高通量测序技术相结合的方法检测其微生物多样性及群落结构组成,同时利用仿生学技术与常规理化分析手段测定其品质。结果表明,第四轮次不同深度出窖酒醅中菌落总数、乳酸菌、霉菌和酵母菌活菌数均为上层>中层>下层,且含量均高于105 CFU/g,窖池不同深度酒醅水分、还原糖、淀粉、蛋白质含量及酸度差异均不显著（P>0.05）。从感官上看,下层酒醅芳香味更浓而苦涩味也更重。测序分析显示,不同分层酒醅共检测出50个细菌属和74个真菌属,其细菌群落组成较为相似,绝对优势细菌属为Lactobacillus（91.59%）;各分层真菌组成明显不同,种类较细菌更为丰富,相对含量最高的为Thermoascus（33.45%）。关联分析表明,第四轮次酒醅微生物群落间存在着复杂的生物学过程,相较于细菌,真菌菌属与理化指标间的相关性更为复杂,Thermoascus、Rasamsonia和Aspergillus可能是酒醅发酵过程中的关键菌种。综合分析,纳入研究的同一窖池不同空间分布酒醅中下层酒醅微生物组成及风味更为独特。     

红腌菜发酵过程中细菌多样性动态分析

为探究红腌菜自然发酵过程中细菌的组成及演替规律,以工厂发酵和农户发酵红腌菜为研究对象,利用Illumina Miseq高通量测序技术对红腌菜发酵过程中的细菌多样性进行解析,并结合PICRUSt软件预测细菌功能的变化。结果表明,工厂发酵和农户发酵红腌菜共获得有效序列分别为332195和1391172条,聚类后分别得到494和388个OUT;整个发酵过程以变形菌门和厚壁菌门为优势菌门,两者相对丰度之和大于70%;乳酸杆菌目为发酵中后期的优势菌目,工厂发酵和农户发酵样品的相对丰度分别为76.74%～98.05%和53.13%～60.32%;属水平上,工厂发酵样品发酵后期以乳酸杆菌属绝对优势菌属;农户发酵样品以乳球菌属、不动杆菌属、乳酸杆菌属、明串珠菌属为优势菌属。工厂发酵和农户发酵红腌菜样品中细菌群落的主要功能均包含碳水化合物代谢、氨基酸代谢、辅助因子和维生素代谢、其他氨基酸代谢四条KEGG 途径。本研究增强了对红腌菜发酵过程中细菌群落动态演替情况的了解,可为传统红腌菜生产工艺的改进及优良菌种的筛选提供参考。     

PCR-DGGE分析东北传统发酵酸菜中乳酸菌多样性

以传统自然发酵的酸菜为研究对象,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（polymerase chain reactiondenaturedgradient gel electrophoresis,PCR-DGGE）技术监测酸菜发酵过程中细菌的动态变化,计算不同发酵时间细菌的多样性指数,并对图谱特异性条带进行克隆、测序、构建系统发育树。结果表明：酸菜发酵第40天多样性指数达最高值,说明此时细菌种群多样性最高;发酵过程中含丰富的乳酸菌,主要的优势菌群为乳杆菌属,包括植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、短乳杆菌、干酪乳杆菌、棒状乳杆菌、戊糖乳杆菌、唾液乳杆菌以及Iwatensis乳杆菌。其中发酵前期的优势菌群为乳酸乳球菌和戊糖乳杆菌,而植物乳杆菌为发酵中后期的优势菌种。     

山西陈醋发酵过程微生物群落动态分析及差异菌属筛选

本研究利用高通量测序对山西陈醋发酵过程中的微生物群落组成进行了探讨,并分析了酒精发酵和醋酸发酵这两大发酵阶段的菌群变化。结果表明,对于细菌群落结构,醋曲（R1）、酒精发酵阶段（R2）和醋酸发酵阶段（R3）中的主要菌门为厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）,R1中的主要优势菌属为魏斯氏菌属（Weissella）,R2中主要优势菌属起初为魏斯氏菌属（Weissella）,发酵后期逐渐乳杆菌属（Lactobacillus）占优势,R3中占绝对优势的菌属由最初的乳杆菌属（Lactobacillus）转变为醋杆菌属（Acetobacter）,对于真菌群落结构,R1、R2和R3中的主要菌门为子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）,R1中的主要优势菌属为伊萨酵母属（Issatchenkia）,曲霉属（Aspergilus）和米勒酵母属（Millerozyma）,R2中处于绝对优势菌属为伊萨酵母属（Issatchenkia）,且在此阶段呈上升趋势,R3中伊萨酵母属（Issatchenkia）仍然是主要菌属,在此阶段呈现出先上升后下降的趋势,相对丰度最高达到81.3%。R2与R3有6个显著差异菌属,分别为葡萄球菌属（Staphylococcus）、芽孢杆菌属（Bacillus）、肠球菌属（Enterococcus）、明串珠菌属（Leuconostoc）、土芽孢杆菌属（Geobacillus）和曲霉属（Aspergillus）。综上,山西陈醋不同发酵阶段的微生物群落结构具有差异性,并随着发酵进行不断变化。     

自制酵素中乳酸菌群动态分析及对重金属的吸附积累特性

为了分析自制酵素发酵过程中乳酸菌群动态变化,采用高通量测序技术分析了2种酵素不同发酵时段细菌群落结构及乳酸菌群丰度,并分离纯化了主要乳酸菌,测定代表性菌株对重金属Pb~(2+)和Cd~(2+)的耐受性及吸附积累量。结果表明:2种样品在整个发酵过程中菌群变化比较接近;乳酸杆菌属(Lactocacillus)在4个发酵阶段均占优势(相对丰度25.8%~70.9%),发酵20 d时相对丰度最高;种水平上不同发酵时段菌种变化较大,戊糖乳杆菌相对丰度从发酵10(22.5%~26.5%)~20 d(61.6%~65.7%)明显增加,而大肠杆菌(Escherichia coli)相对丰度急剧下降;39株乳酸菌分离菌株中戊糖乳杆菌和短乳杆菌居多;相较于Cd~(2+),3株代表菌对Pb~(2+)具有较强耐受性,其中戊糖乳杆菌AA11对Pb~(2+)去除率达78.47%。结果显示,酵素中以乳酸菌为优势菌群,发酵初期戊糖乳杆菌明显抑制大肠杆菌,并对去除食品中的Pb~(2+)有较好的应用潜力。     

实时荧光定量PCR监测镇江香醋醋酸发酵过程中微生物变化

对镇江香醋醋酸发酵阶段醋醅中功能微生物的变化进行定量分析。建立了实时荧光定量PCR方法,对醋酸发酵阶段醋醅中总细菌、总真菌、醋酸菌、乳酸菌和酵母的动态变化进行了定量分析。研究结果表明,发酵起始阶段(1～7天)醋醅中总细菌、醋酸菌和乳酸菌的生物量快速上升,分别于第6、7、4天达到最大值,为4.85×1011,1.14×1010和3.37×1011copies/g干醅。随后各类细菌的生物量逐渐下降,并维持在一定水平。醋醅中总真菌和酵母的生物量在发酵前期变化不大,7天后至发酵结束总真菌的生物量逐渐下降为7.59×104copies/g干醅,而酵母生物量则在发酵8～12天内下降为0。