Illumina MiSeq高通量测序分析红谷黄酒酒曲微生物菌群多样性

采用南阳红谷黄酒酒曲为研究对象,利用高通量测序方法对红曲、大曲、小曲的微生物菌群多样性进行分析。结果表明,大曲的微生物菌群多样性最高,红曲的最低,且两者间的微生物群落结构差异最大。红曲中优势细菌属为伯克霍尔德氏菌属（Burkholderia）、醋酸杆菌属（Acetobacter）、芽孢杆菌属（Bacillus）、乳酸杆菌属（Lactobacillus）等,优势真菌种为紫红曲霉（Monascus purpureus）、黑曲霉（Aspergillus niger）等;大曲中优势细菌属为克罗彭斯特菌属（Kroppenstedtia）、芽孢杆菌属、魏斯氏菌属（Weissella）、葡萄球菌属（Staphylococcus）等,优势真菌种为嗜热子囊菌（Thermoascus aurantiacus）、黄曲霉（Aspergillus flavus）、疏绵状嗜热丝孢菌（Thermomyces lanuginosus）等;小曲中优势细菌属为魏斯氏菌属、乳球菌属（Lactococcus）、假单胞菌属（Pseudomonas）等,优势真菌种为少根根霉菌（Rhizopus arhizus）、热带假丝酵母（Candida tropicalis）、异常威克汉姆酵母（Wickerhamomyces anomalus）等。     

高通量测序法对不同地域浓香型大曲微生物结构的分析

以分布最广的浓香型白酒为研究对象,利用高通量测序法对不同地域的大曲进行取样分析。结果表明,北方派优势细菌有高温放线菌属、连孢子菌属、丙酸杆菌属等;优势真菌有热子囊菌属、嗜热真菌属、异常维克汉姆酵母等。长江中游派优势细菌有乳杆菌属、片球菌属、明串珠菌属等;优势真菌为曲霉属、热子囊菌属、嗜热真菌属。江淮派优势细菌有乳杆菌属、链孢子菌属、丙酸杆菌属、片球菌属、芽孢杆菌属等;优势真菌有曲霉属、热子囊菌属、耐干霉菌属等。川派优势细菌有魏斯氏菌属、乳杆菌属、芽孢杆菌属、高温放线菌属等;优势真菌有热子囊菌属、嗜热真菌属、曲霉属等。     

陶融型大曲微生物多样性与挥发性风味成分的相关性研究

以陶融型大曲为研究对象,解析大曲微生物群落结构及挥发性风味物质组成,揭示大曲中功能微生物与风味成分之间的相关性。结果表明,陶融型大曲中共检测出7个细菌门和3个真菌门,细菌优势菌属为泛菌属（Pantoea）、芽孢杆菌属（Bacillus）、明串珠菌属（Leuconostoc）、克罗诺杆菌属（Cronobacter）、乳杆菌属（Lactobacillus）、魏斯氏菌属（Weissella）,真菌优势菌属为嗜热子囊菌属（Thermoascus）、曲霉属（Aspergillus）、嗜热真菌属（Thermomyces）;大曲中共检测出45种挥发性风味成分,分为7大类;相关性分析结果表明,大曲中的芽孢杆菌属（Bacillus）、乳杆菌属（Lactobacillus）与吡嗪类、酯类、芳香族类等多数挥发性风味成分呈显著正相关性（P＜0.05）,魏斯氏菌属（Weissella）与吡嗪类、酮类、酸类、酯类均呈显著正相关性（P＜0.05）。     

四川不同地区浓香型大曲微生物群落结构比较

利用高通量测序技术分析四川不同地区浓香型大曲微生物群落结构差异。结果表明：大曲中优势细菌菌群为葡萄球菌属（Staphylococcus）、魏斯氏菌属（Weissella）、芽孢杆菌属（Bacillus）、乳杆菌属（Lactobacillus）、Kroppenstedtia、高温放线菌属（Thermoactinomyces）、糖多孢菌属（Saccharopolyspora）、短杆菌属（Brevibacterium）,其中在品温较高的宜宾、泸州曲样中,魏斯氏菌属、高温放线菌属比例均高于遂宁曲样,而遂宁两个曲样的优势菌属均为葡萄球菌属和芽孢杆菌属,其中葡萄球菌属远高于宜宾和泸州曲样。另一方面,4 种曲样的真菌主要以嗜热真菌属（Thermomyces）、曲霉属（Aspergillus）、嗜热子囊菌属（Thermoascus）、丝衣霉属（Byssochlamys）、节担菌属（Wallemia）为主,在品温较高的宜宾、泸州曲样中,嗜热真菌属和嗜热子囊菌属为优势菌属,其比例远高于遂宁曲样,而遂宁两个曲样的优势菌属均为曲霉属,其比例远高于宜宾和泸州的曲样。遂宁1、遂宁2曲样的细菌和真菌多样性均高于宜宾和泸州曲样。通过主成分分析发现,遂宁1和遂宁2曲样微生物群落结构较相似,而宜宾和泸州曲样的微生物群落结构则更接近。     

数字化高温大曲发酵过程中微生物群落结构的变化

采用Illumina MiSeq高通量测序技术对数字化高温大曲和传统高温大曲进行微生物群落多样性解析;同时根据微生物物种信息和理化特性进行相关性分析和生物信息学分析。结果表明,两种高温大曲在发酵过程中微生物群落结构均有显著变化。发酵结束时,两种高温大曲的细菌都以克罗彭斯特菌属（Kroppenstedtia）、糖多孢菌属（Saccharopolyspora）、芽孢杆菌属（Bacillus）、魏斯氏菌属（Weissella）和乳酸杆菌属（Lactobacillus）为主要优势菌属,真菌以嗜热子囊菌属（Thermoascus）、嗜热真菌属（Thermomyces）和曲霉菌属（Aspergillus）为主。非度量多维尺度分析和层级聚类分析结果表明,相同时间时两种大曲的微生物组成大体相似。     

基于高通量测序的陶融型大曲微生物群落结构分析

利用高通量测序技术研究成品陶融型大曲的微生物群落结构，并与大曲的理化性质进行相关性分析。结果表明：大曲中共检测到83?个细菌可操作分类单元（operational taxonomic units，OTU），主要细菌类群为厚壁菌门（Firmicutes）占79.15%、变形菌门（Proteobacteria）占15.30%、放线菌门（Actinobacteria）占4.05%、蓝藻门（Cyanobacteria）占1.42%，其他占0.08%，优势菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）、魏斯氏菌属（Weissella）、泛菌属（Pantoea）、明串珠菌属（Leuconostoc）、Kroppenstedtia、糖多孢菌属（Saccharopolyspora）、片球菌属（Pediococcus）、芽孢杆菌属（Bacillus）、Enterobacteriaceae_unclassified、Mitochondria_norank、伯克霍尔德菌属（Burkholderia）、Cyanobacteria_norank；检测到34 个真菌OTU，其中子囊菌门（Ascomycota）为绝对优势菌群，占99.19%，优势菌属为unidentified、嗜热真菌属（Thermomyces）、嗜热子囊菌属（Thermoascus）、曲霉属（Aspergillus）、根毛霉属（Rhizomucor）、威克汉姆酵母（Wickerhamomyces）、哈萨克斯坦酵母（Kazachstania）；陶融型大曲中细菌的多样性远高于真菌，大曲主体微生物明显，不同种属的微生物与大曲相关理化指标呈显著相关性。该研究对于指导陶融型大曲制作工艺的优化及陶融型白酒的生产具有重要意义。     

基于MiSeq测序技术石花酒大曲中微生物多样性解析

该研究采用Illumina MiSeq高通量测序技术对襄阳市石花酒大曲中微生物多样性进行分析。结果表明,4个样品中优势细菌门（＞0.1%）为变形杆菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和放线菌门（Actinobacteria）,且均为核心菌门;优势细菌属（＞1%）为假单胞菌属（Pseudomonas）、芽孢杆菌属（Bacillus）、乳杆菌属（Lactobacillus）、链霉菌属（Streptomyces）、魏斯氏菌属（Weissella）、明串珠菌属（Leuconostoc）和Kroppenstedtia。优势真菌门（＞0.1%）为子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和Mucoromycota,其中子囊菌门为核心菌门;优势真菌属（＞1%）为复膜孢酵母属（Saccharomycopsis）、红曲菌属（Monascus）、热子囊菌属（Thermoascus）、青霉菌属（Penicillium）、曲霉属（Aspergillus）和Leiothecium。样品中假单胞菌属和曲霉属呈现显著正相关（P＜0.05）。综上,4个石花酒大曲样品中共有大量的核心菌群,且样品中细菌与真菌有一定的相关性。     

基于高通量测序技术分析南方清香型白酒大曲的微生物多样性

利用高通量测序技术对不同香型大曲及南北两地清香型大曲中微生物菌群结构进行分析比较。结果表明，南方清香型白酒大曲的细菌以芽孢杆菌属（Bacillus)为优势菌群，其次以魏斯氏菌属（Weissella)、片球菌属（Pediococcus)及其他乳酸菌（Lactobacillus)为主要菌群；真菌优势菌种为覆膜孢酵母属(Saccharomycopsis)，其次是弯曲假丝酵母(Apiotrichum)、伊萨酵母属(Issatchenkia)、异常威克汉姆酵母属(Wickerhamomyces)等；霉菌以曲霉属(Aspergillus)占比最多。微生物群落由于制曲工艺不同与高温、中高温大曲有较为明显的差别，南北两地清香型白酒大曲的细菌真菌优势菌属均一致，但南方清香型白酒大曲中各类乳酸菌属与酵母属较北方清香型大曲丰富。     

中偏高温机制与人工大曲主要生物理化指标比较研究

为研究人工与机制中偏高温大曲微生物群落结构与理化差异,采用高通量测序与理化检测对储存6个月的人工和机制曲进行分析。结果表明,人工曲具有更高的糖化力、液化力、水分,机制曲的酸度、发酵力更高。微生物在门水平上,两种大曲样品中变形菌门、厚壁菌门为绝对优势细菌门;毛霉门与子囊菌门为优势真菌门,在人工曲中两者分布均衡,机制曲中子囊菌门占90%以上;在细菌属中,人工曲以肠杆菌属为主,其次是链球菌属、葡萄球菌属、魏斯氏菌属,机制曲以不动杆菌属为主,肠杆菌属、乳杆菌属、假单胞菌属为辅;真菌属中,人工曲以毛霉属、伊萨酵母属、根霉属、曲霉属、假丝酵母属为主,机制曲以伊萨酵母属、嗜热真菌属、毛霉属为主;不同的是人工曲霉菌种类多且丰度大,机制曲真菌主要为酵母属,霉菌含量少。韦恩图显示机制曲拥有比人工曲更多的细菌OTU数,真菌OTU数比人工曲少。研究表明,人工曲与机制曲微生物在属水平上有较大差异,理化方面各有优势,推测造成其差异的原因为机制曲水分含量低,不利于霉菌的生长,“穿衣”效果差,导致其糖化力及液化力不如人工曲,后期机制曲应适当提高含水量,注重保温保湿。     

四种芝麻香型白酒酿造用曲理化性质和微生物群落的比较研究

该研究对高温大曲（DQ）及3种麸曲（细菌曲（FQB）、酵母曲（FQY）、霉菌曲（FQM））的理化指标、微生物菌群组成和潜在功能进行对比分析。结果表明，3种麸曲的水分、液化力和糖化力均高于高温大曲，酸度则相反。高温大曲中的细菌和真菌菌群多样性均高于麸曲。高温大曲中微生物菌群比较丰富，相对丰度较高的菌属为克罗彭斯特菌属（Kroppenstedtia）(26.5%)、枝芽孢杆菌属（Virgibacillus）(23.7%)、曲霉属（Aspergillus）(37.2%)、嗜热真菌属（Thermomyces）(25.5%)；细菌曲中细菌属以芽孢杆菌属（Bacillus）(99%)为主；霉菌曲和酵母曲中真菌属分别以曲霉属（96.2%）和异常维克汉姆酵母属（Wickerhamomyces）(97.7%)为主。功能预测结果表明，与麸曲相比，高温大曲的真菌和细菌群落在淀粉和蔗糖代谢、丙酮酸代谢和三羧酸循环代谢更旺盛。     

不同等级浓香型大曲微生物群落结构与理化性质的比较分析

对两种等级浓香型大曲的理化指标与微生物群落结构进行分析,解析其内在联系,为建立科学的大曲质量评价体系提供依据。采用高通量测序技术分析两种等级浓香型大曲之间的微生物群落结构差异,并测定其理化性质,利用冗余分析（redundancy analysis,RDA）对微生物和理化性质之间的关系进行研究。结果表明：优级曲和一级曲两种等级大曲的细菌群落结构较为相似,优势细菌物种均为高温放线菌属（Thermoactinomyces）、魏氏斯菌属（Weissella）、乳酸杆菌属（Lactobacillus）、克罗彭斯特菌属（Kroppenstedtia）;虽然真菌优势微生物一致,为嗜热真菌属（Thermomyces）、未分类曲霉科（unclassified_f__Aspergillaceae）、嗜热子囊菌属（Thermoascus）,但是经差异微生物分析发现优级曲的嗜热子囊菌属相对丰度显著高于一级曲,而一级曲的未分类曲霉科显著高于优级曲,细菌的差异微生物则均为低丰度的物种（相对丰度小于1%）。另外优级曲的水分含量、pH值、液化力、糖化力均显著低于一级曲,而总酸含量和酯化力显著高于一级曲,发酵力则没有显著差异;结合RDA,结果表明细菌中的乳酸杆菌属、葡萄球菌属（Staphylococcus）、魏氏斯菌属和真菌中的嗜热子囊菌属与发酵力和pH值呈正相关性,高温放线菌属、克罗彭斯特菌属与pH值呈负相关性。研究结果揭示了不同等级浓香型大曲微生物菌群结构与理化性质的差异及其两者之间的相关性,为建立更加科学的大曲质量评价标准提供了理论参考。     

酱香型白酒机械化制曲发酵细菌群落的演替

利用高通量测序并结合数理统计分析对酱香型白酒机械化制曲发酵过程中细菌群落结构进行分析。结果表明,其发酵过程的优势菌门为Firmicutes、Proteobacteria、Actinobacteria及Cyanobacteria,随着发酵的进行,逐渐由多菌种演替为单一Firmicutes为主导。机械化制曲发酵过程中共检出84 个细菌属,稍高于传统制曲的82 个细菌属;机械化制曲发酵过程优势细菌属共14 个,包括Pantoea、Rhizobium、Lactobacillus、Weissella、Bacillus、Oceanobacillus、Lentibacillus、Kroppenstedtia、Thermoactinomyces、Staphylococcus、Enterobacter、Saccharopolyspora、Pediococcus和Tepidimicrobium,其中Pediococcus和Tepidimicrobium是机械制曲发酵过程特有的优势细菌属,Leuconostoc及Pseudomonas是传统制曲过程特有的优势细菌属,表明机械化制曲与传统制曲过程优势菌具有较高的相似性。通过优势菌与环境因子相关性分析发现,主要功能细菌属Bacillus、Lactobacillus及Weissella都与大曲制曲温度呈正相关,与大曲酸度呈正相关,表明在机械化制曲过程中要合理科学控制相对较高的温度及酸度,既有利于主要功能微生物的生长,又能抑制不耐热、不耐酸杂菌的繁殖。本研究从发酵细菌群落结构上说明酱香型白酒的机械化制曲可以代替人工制曲,为酱香型白酒机械化制曲的理论研究和工程应用奠定了一定科学基础。     

热风干燥大曲在贮存期细菌群落结构的变化

本文通过高通量测序技术对热风干燥大曲在贮存期细菌群落结构进行研究,旨在探究热风干燥对大曲在贮存期细菌群落结构的影响。研究发现,热风干燥大曲随着贮存时间的增加细菌丰富度呈先增后减,而细菌群落多样性随着贮存时间在增加。大曲中Firmicutes(厚壁菌门)为绝对优势菌门,Weissella(魏斯氏菌属)为绝对优势菌属。热风干燥大曲于曲库贮存能促进Staphylococcus(葡萄球菌属)细菌的生长,而对Lactobacillus(乳杆菌属)细菌的生长有一定的抑制作用,于实验室贮存对Kroppenstedtia属和Bacillus(芽孢杆菌属)细菌的生长有促进作用。随着贮存时间的增加,实验室贮存能使热风干燥大曲的Paenibacillus(类芽孢杆菌属)、Pseudogracilibacillus(假纤细芽孢杆菌属)、Kroppenstedtia和Melghirimyces(迈勒吉尔霉菌属)细菌的丰度进一步提升。随着大曲贮存时间的增加,于曲库贮存的热风干燥大曲细菌数量趋于稳定。     

酱香型郎酒高温大曲、酒醅和窖泥中细菌群落结构分析

该研究利用高通量测序技术对酱香型郎酒大曲、酒醅和窖泥的细菌菌群进行多样性解析和比较分析。结果表明,郎酒窖泥中细菌菌群的丰富度和多样性最高,大曲中细菌菌群的多样性远高于酒醅。窖泥中主要优势细菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）（26.1%）、埃希氏菌-志贺氏菌属（Escherichia-Shigella）（12%）、梭菌属（Clostridium）（7.9%）等,嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acetotolerans）作为主体菌,同时存在多种未培养菌种;大曲中的主要优势菌群包括泛菌属（Pantoea）（21.9%）、高温放线菌属（Thermoactinomyces）（21.4%）、克罗彭施泰特氏菌属（Kroppenstedtia）（19.4%）和乳球菌属（Lactococcus）（9.4%）等;酒醅中主要优势细菌属为片球菌属（Pediococcus）（42.7%）、魏斯氏菌属（Weissella）（32.1%）、芽孢杆菌属（Bacillus）（14.2%）和乳杆菌属（Lactobacillus）（8.3%）,乳酸菌占据优势地位。     

酱香大曲微生物数量和细菌多样性在不同制曲条件下的差异

基于微生物培养技术和高通量测序技术研究了制曲原料和制曲方式对酱香大曲微生物数量、细菌群落结构及其功能基因的影响。研究结果表明：制曲原料相较于制曲方式对微生物数量的影响更大,有机小麦和人工踩曲均有利于细菌和霉菌的生长繁殖;实验选取的酱香大曲优势细菌门包括厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、norank_Bacteria,优势细菌属包括Kroppenstedtia、芽孢杆菌属（Bacillus）、不动杆菌属（Acinetobacter）、支芽孢杆菌属（Virgibacillus）和高温放线菌属（Thermoactinomyces）等16个属;在细菌群落调节机制和中心（Hub）微生物方面,不同制曲条件下生产的酱香大曲有所差异;就细菌群落多样性和丰度而言,机械有机大曲和人工普通大曲略优于机械普通大曲,但机械普通大曲与机械有机大曲较为相似,与人工普通大曲极为相似;PICRUSt功能基因预测结果表明,机械曲和人工曲、普通小麦曲和有机小麦曲在细菌群落功能基因上均存在不同程度的相似性,但机械曲与人工曲之间更为接近。该研究对比了不同制曲原料和制曲方式条件下酱香大曲的微生物数量、细菌群落结构和细菌功能基因,对于改善提高贵州酱香型白酒品质具有一定的指导意义。     

高通量测序分析原香型白酒高温大曲的细菌群落

本研究采用高通量测序技术,采集贾湖酒业集团有限责任公司原香型白酒高温大曲(简写JH)为研究对象,以南方高温大曲(简写MT)为对照,对比分析大曲理化性质和细菌群落结构组成的差异。结果表明,大曲JH和MT都是合格大曲,大曲JH酸度低于MT,但是蛋白酶活力较高。高通量测序结果表明,大曲JH优势细菌为蛋白酶产生菌Virgibacillus,相对丰度达到61.01%,高于大曲MT的17.44%;高温放线菌属Kroppenstedtia在大曲JH中相对丰度达到17.66%,高于大曲MT的1.08%。大曲JH细菌多样性低于大曲MT,如大曲MT中不动细菌属Acinetobacter、酵母属Saccharopolyspora、芽孢杆菌属Scopulibacillus、链霉菌属Streptomyces、魏斯氏菌属Weissella和乳杆菌属Lactobacillus在大曲JH中均未检测到。细菌组成差异是造成大曲理化指标不同和白酒品质差异的主要原因之一。     

利用非培养技术研究芝麻香型白酒高温大曲的细菌群落多样性

采用构建16S rDNA克隆文库的非培养方法,对我国芝麻香型白酒高温大曲细菌的群落结构及其多样性进行研究。文库中含有24个分类操作单元(OTU),优势菌属(丰度)分别为Thermoactinomyces sp.(51.99%),Kroppenstedtia sp.(17.38%),Saccharopolyspora sp.(13.87%),Lactobacillus sp.(6.95%)和Weissellasp.(4.96%)。首次在高温大曲中发现Thermoactinomyc vulgaris和Kroppenstedtia eburnea;同时发现3个潜在细菌新种,分属于Saccharothrix sp.,Streptoalloteichus sp.和Pseudofulvimonas sp.。