不同地区粘豆包酸面团中微生物多样性分析

本研究以采集自黑龙江不同县的粘豆包酸面团为研究对象,利用变性梯度凝胶电泳和基因测序技术对上述样品中的细菌和真菌的多样性进行揭示。结果表明:在4种样品中细菌的多样性高于真菌,并发现了7种不同的细菌菌种,4个不同的真菌菌种,其中以乳杆菌属中的微生物最为丰富。通过不同地区样品多样性的比较发现:粘豆包酸面团中微生物的多样性与收集地之间存在一定的联系。     

传统自然发酵黏豆包面团微生物菌群结构分析

以采集不同原料制备的黑龙江省传统自然发酵黏豆包面团为研究对象,利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术研究黏豆包中微生物群落结构及其多样性,结果表明：收集到的6?份黏豆包发酵面团样品中细菌组成主要为食窦魏斯氏菌（Weissella cibaria）、融合魏斯氏菌（W. confuse）、肠系膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）、乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）和罗氏乳杆菌（Lactobacillus reuteri）,此外还有一些不能培养的细菌。黏豆包发酵面团中含有酵母菌主要为：诞沫假丝酵母（Candida zeylanoides）、卡利比克毕赤酵母（Pichia caribbica）、普兰久浩酵母（Guehomyces pullulans）和一些不能培养的酵母。传统自然发酵黏豆包面团微生物菌群结构与面团原料组成有一定相关,本研究可为改良黏豆包品质,开发专属发酵剂,实现黏豆包工业化、规模化、自动化生产提供理论支持。     

新疆7地区馕用酸面团微生物多样性分析

新疆少数民族主食以馕为主,主要以传统酸面团（酵头）制作而成,然而酸面团中微生物组成直接影响到馕的品质及营养价值。为明确馕用酸面团中微生物组成,筛选出其中所含微生物,该文从新疆哈密、库尔勒、昌吉、伊犁、阿克苏、喀什、阿拉尔7个地区采集12个样品。应用传统分离培养方法对不同地区发酵酸面团中细菌及真菌进行分离、纯化得到真菌229株,共鉴定出7个属9个种,其中酿酒酵母129株,克鲁维毕赤酵母19株,异常威克汉姆酵母18株,奥默柯达菌17株,假丝酵母12株,扣囊复膜酵母11株,库德里阿兹威毕赤酵母10株,近平滑假丝酵母7株及胶红酵母6株;乳酸菌80株,共鉴定出4个属7个种,分别为戊糖乳杆菌46株,副干酪乳杆菌10株,干酪乳杆菌9株,类食品乳杆菌7株,戊糖片球菌5株,食窦魏斯氏菌2株及嗜柠檬酸明串珠菌1株;其他细菌17株,分别为马洛姆西杆菌11株,表皮葡萄球菌3株及暹罗芽孢杆菌3株。地区优势菌为酿酒酵母和戊糖乳杆菌,分别占真菌的56.3%和细菌的57.5%。     

基于高通量测序分析内蒙古地区传统酸面团中细菌菌群的多样性

该研究利用Illumina Miseq高通量测序技术对内蒙古西、中、东地区传统酸面团样品中的细菌菌群多样性进行解析,并结合PICRUSt软件预测细菌功能的变化。结果表明,传统酸面团样品共产生1 230 198条高质量序列,得到656个操作分类单元（OTU）;3个地区酸面团样品共检出3个优势细菌门和11个优势细菌属,共有优势细菌门为厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）,共有优势细菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）、明串珠菌属（Leuconostoc）、魏斯氏菌属（Weissella）和芽孢杆菌属（Bacillus）,不同地区样品间细菌菌群多样性和丰度存在明显差异。传统酸面团样品中细菌菌群的主要功能为碳水化合物代谢、辅助因子和维生素代谢、氨基酸代谢、脂质代谢及萜类化合物和聚酮化合物代谢。     

传统酸面团菌群结构及其风味物质分析

以传统酸面团(T0)为研究对象，通过高通量测序技术和超高效液相色谱—四极杆飞行时间质谱联用技术，研究其在发酵12 h(T1)和16 h(T2)的微生物多样性及非挥发性风味物质，在此基础上分析群落结构与非挥发性风味物质之间的相关性。结果表明：乳杆菌属(Lactobacillus)、酵母菌属(Saccharomyces)为优势菌属，其中主要以干酪乳杆菌(Lactobacillus sakei)、旧金山乳杆菌(Lactobacillus sanfranciscensis)和酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)为关键优势菌种。传统酸面团的非挥发性风味物质由有机酸类、酯类、糖类、氨基酸及肽类、醇类、胺类和醛类组成。     

基于Illumina MiSeq高通量测序技术解析四川麸醋发酵过程中微生物菌群结构

以四川麸醋为研究对象,采用高通量测序技术分析四川麸醋发酵过程中微生物群落结构变化和演替规律。结果表明:细菌菌群和真菌菌群丰度指数均在发酵第1天时最大,而细菌菌群和真菌菌群多样性指数最大值分别在发酵第1天和第23天。在门水平上对醋醅中细菌菌群结构和真菌菌群结构进行分析,发现细菌的优势菌门是厚壁菌门,而真菌的优势菌门是子囊菌门。在种水平上对醋醅中细菌菌群结构和真菌菌群结构进行分析,发现细菌的优势菌种是耐酸乳杆菌和巴氏醋杆菌,分别在发酵第7天和第25天时达到最大占比54.47%和84.54%,而真菌的优势菌种是酿酒酵母,在发酵第5天时达到最大占比97.94%。此外,还在醋醅中检测出曲霉属、链格孢属等。通过对四川麸醋发酵过程中微生物群落结构变化演替规律的研究,以期能锚定优势菌种,通过调控发酵环境的微生态结构来提高麸醋的质量。     

不同原料组成对黏豆包酸面团的真菌菌群及流变学特性的影响

为探究原料组成对东北地区黏豆包酸面团中的真菌菌群构成及流变学特性的影响,收集东北地区手工制作的黏豆包酸面团16份并依据原料组成不同分为A(江米+大米)、B(江米+黏玉米)、C(黏玉米、黄米和大米)和D(黄米+黏玉米)四组,采用高通量测序技术结合聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)研究黏豆包酸面团中真菌菌群构成,并测定酸面团的流变学特性、pH和总滴定酸度(TTA)。结果显示:在属水平上,A和C组检出的菌属除共有菌属[微囊藻属(Cystofilobasidium)、隐球酵母菌(Cryptococcus)、德巴利氏酵母属(Debaryomyces)和丝孢酵母属(Trichosporon)]外,A组中还发现曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、附球菌属(Epicoccum)、威克汉姆酵母属(Wickerhamomyces)和根霉属(Rhizopus),而C组中还发现汉逊氏酵母属(Hanseniaspora)。B组有隐球酵母属和德巴利氏酵母属;D组中仅含有汉逊氏酵母属。汉逊氏德巴利酵母(Dabaryomyces hansenii)为优势酵母。此外,添加玉米或黄米能提高酸面团的黏性和弹性。生酸面团的弹性模量、复合黏度与拟威尔酵母(Cyberlindnera)有显著正相关性(P<0.05),拟威尔酵母的发酵作用能增强酸面团的弹性。生酸面团的损耗因子与汉逊氏酵母属呈显著正相关(P<0.05),与隐球酵母菌及Naumovozyma呈显著负相关(P<0.05),即真菌可影响生酸面团的流体性质和固体性质;丝孢酵母属等真菌能加强熟酸面团的流体性质。pH与掷孢酵母属、汉纳酵母属和亚球壳属等真菌之间呈显著正相关(P<0.05),TTA值与微囊藻属、隐球酵母菌和青霉属等8个菌属呈显著负相关性(P<0.05),说明pH低和总酸度高的酸性环境抑制掷孢酵母属和微囊藻属等真菌的生长。因此,原料组成对黏豆包酸面团中真菌菌群构成有影响(江米和大米混合制备酸面团中酵母菌多样性最丰富),对酸面团的流变学特性也有一定的影响,且流变学特性、pH和TTA与酸面团中真菌有相关性。     

PCR-DGGE分析东北自然发酵酸菜中的微生物多样性

为了探明传统的自然发酵酸菜中微生物的多样性和优势菌群,通过聚合酶链式反应–变性梯度凝胶电泳(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE)技术分析酸菜发酵过程中微生物群落动态变化。结果表明:东北自然发酵酸菜中的细菌种类比较丰富,真菌在酸菜中存在相对较少。东北自然发酵酸菜在发酵早期的活跃菌为明串珠菌(Leuconostoc sp.),而后是发酵产酸的嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)、发酵乳杆菌(L.fermentum)和植物乳杆菌(L.plantarum),最后是由植物乳杆菌完成发酵过程。其中明串菌株为酸菜发酵前期优势细菌,植物乳杆菌为发酵中后期优势细菌,东北自然发酵酸菜发酵过程中主要真菌为汉逊德巴利酵母(Debaryomyces hansenii)、热带假丝酵母(Candida tropicalis)、扩展青霉(Penicillium expansum),真菌数量随发酵时间的增加而减少,且种类也随时间的变化而不断变化。     

基于宏转录组学技术解析传统酸面团中微生物代谢机理

以传统酸面团Sx样品为研究对象,利用宏转录组学技术解析Sx样品在发酵不同时期的优势菌种的变化、关键功能基因注释及代谢途径等。研究结果显示:Sx样品中参与发酵的微生物大约有210个种水平物种信息,以乳杆菌属(Lactobacillus)与酵母菌属(Saccharomyces)为优势菌属,以旧金山乳杆菌(Lactobacillus sanfranciscensis)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)为优势菌种。通过对Sx样品不同发酵时期中菌种差异表达基因进行分析发现,参与碳水化合物及半乳糖的代谢过程相关的差异基因呈极显著富集(P0.001)。本实验有望阐明传统面食发酵过程中微生物代谢机理,为传统发酵面食工业化发展提供借鉴。     

新疆新源县酸马奶细菌菌群分析

通过对新疆那拉提高海拔草原自然发酵变酸后的传统酸马奶采用Illumina MiSeq平台高通量测序和生物信息学分析,检测酸马奶中可培养和不可培养的细菌菌群组成;同时利用MRS培养基分离纯化获得可培养乳酸菌,对菌株进行形态学、生理生化特征及分子生物学鉴定。结果表明,高通量测序后根据操作分类单元（OTU）划分水平,显示出酸马奶的细菌菌群结构丰富,但菌群多样性较低,其中厚壁菌门（Firmicutes）为酸马奶中的优势菌门,占所有菌群的85.78%;乳杆菌属（Lactobacillus）为酸马奶中的优势菌属,占所有菌群的84%。通过传统乳酸菌培养分离出菌株MN-Is,经鉴定为乳杆菌属（Lactobacillus）。     

酸汤子面团对发酵面包品质的影响

以不同地区采集的酸汤子面团为研究对象，采用高通量测序技术测定其微生物多样性，并利用此酸汤子面团发酵面包制品，分析面团中主要菌属所占比例与面包品质的相关性。结果表明：在采集的11 种酸汤子面团中共鉴定出6 种乳酸菌属，分别为Lactobacillus、Leuconostoc、Lactococcus、uncultured Streptococcaceae、Pediococcus、Streptococcus，鉴于多数样品中检测出Lactobacillus，推测其为酸汤子样品细菌优势菌属；鉴定出7 种酵母菌属，分别为Candida、Pichia、Dipodasous、Zynosaccharomyces、Naumovozyma、Metschnikowia、Sugiyamaella，鉴于Candida、Pichia在多数样品中被检测出，推测其为酸汤子样品真菌优势菌属。酸汤子面团中乳酸菌和酵母菌总含量高，且酵母菌含量越高，则面包产品硬度、胶黏性、咀嚼性越低，贮藏期间硬度变化和水分变化越小，面包品质越好。     

酸汤子玉米面团中微生物多样性分析

酸汤子是我国北方地区一种营养丰富、风味独特的民族传统食品,深受满族及东北人民的喜爱。多样的微生物在酸汤子玉米面团的营养品质形成过程中,发挥着极其重要的作用,然而到目前为止,对满族传统发酵食品酸汤子面团中的微生物菌群多样性,仍不明确。以不同地区采集的酸汤子玉米面团为研究对象,利用聚合酶链式反应结合变性梯度凝胶电泳技术探究了酸汤子中微生物菌群多样性。结果表明:在9份酸汤子面团中共鉴定出14种真菌,分别为Saccharomyces castellii、Geotrichun candidum、Simplicillium lanosoniveum、Rhizochaete sulphurosa、Guehomyces pullulans、Debaryomyces hansenii、Fusarium culmorum、Trichoderma brevicompactum、Oryza lonqistaminata、Geotrichun fraqrans、Galactomyces candidum、G.geotrichum、Geotrichum sp.和Galactomyces sp.。鉴于S.castellii在多数样品中被检测,推测其为酸汤样品中真菌的优势发酵菌种。鉴定出4种细菌,分别是Bacillus pumilu、Lactobacillus tucceti、L.plantarum和Weissella paramesenteroides。由于W.paramesenteroides在多数样品中被检测出,推测其为酸汤样品细菌的优势菌群。     

Biodiversity of lactic acid bacteria and yeasts in spontaneously-fermented buckwheat and teff sourdoughs

In this study, four different laboratory scale gluten-free (GF) sourdoughs were developed from buckwheat or teff flours. The fermentations were initiated by the spontaneous biota of the flours and developed under two technological conditions (A and B). Sourdoughs were propagated by continuous back-slopping until the stability was reached. The composition of the stable biota occurring in each sourdough was assessed using both culture-dependent and -independent techniques. Overall, a broad spectrum of lactic acid bacteria (LAB) and yeasts species, belonging mainly to the genera Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc, Kazachstania and Candida, were identified in the stable sourdoughs. Buckwheat and teff sourdoughs were dominated mainly by obligate or facultative heterofermentative LAB, which are commonly associated with traditional wheat or rye sourdoughs. However, the spontaneous fermentation of the GF flours resulted also in the selection of species which are not consider endemic to traditional sourdoughs, i.e. Pediococcus pentosaceus, Leuconostoc holzapfelii, Lactobacillus gallinarum, Lactobacillus vaginalis, Lactobacillus sakei, Lactobacillus graminis and Weissella cibaria. In general, the composition of the stable biota was strongly affected by the fermentation conditions, whilst Lactobacillus plantarum dominated in all buckwheat sourdoughs. Lactobacillus pontis is described for the first time as dominant species in teff sourdough. Among yeasts, Saccharomyces cerevisiae and Candida glabrata dominated teff sourdoughs, whereas the solely Kazachstania barnetti was isolated in buckwheat sourdough developed under condition A. This study allowed the identification and isolation of LAB and yeasts species which are highly competitive during fermentation of buckwheat or teff flours. Representatives of these species can be selected as starters for the production of sourdough destined to GF bread production.     

酸菜发酵期间细菌群落结构动态变化分析

以自制酸菜为研究对象,利用16S rRNA高通量测序技术检测酸菜发酵期间细菌群落的组成及演替规律。结果表明,发酵第1天的酸菜样本中微生物丰富度和多样性最高,随着发酵的不断进行,微生物丰富度和多样性呈先降后缓慢增加的趋势。细菌群落结构与发酵进程显著相关,因此不同发酵时期优势菌属不同。酸菜发酵期间的主要优势细菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）（0.01%～82.32%）、肠杆菌属（Enterobacter）（0～20.60%）、明串珠菌属（Leuconostoc）（1.66%～9.48%）、盐单胞菌属（Halomonas）（0.03%～1.84%）和魏斯氏菌属（Weissella）（0.01%～8.26%）等,其中乳酸菌占据绝对的优势地位。     

植物乳杆菌ST-III发酵苦荞面团中蛋白质降解规律的研究

苦荞蛋白作为苦荞中最主要的生物活性物质以及重要的营养成分之一,具有生物价高与氨基酸比例均衡等优点。但由于苦荞蛋白的组成中面筋蛋白含量较少且本身难以被吸收等方面的问题,其加工利用一直受到较大的限制。面团发酵技术作为一种能够提升面团加工品质以及最终产品营养价值的微生物发酵技术,能够提高谷物中蛋白质的利用率。本文选用植物乳杆菌ST-III(Lactobacillus plantarum ST-III)应用于苦荞面团发酵,通过比较苦荞发酵面团(Buckwheat Sourdough,简称BS)、小麦发酵面团(Wheat Sourdough,简称WS)和混合发酵面团(Wheat-Buckwheat Sourdough,简称WBS)发酵过程中变化发现：植物乳杆菌ST-III在BS发酵过程中菌落密度始终较大且显著高于WS和WBS中植物乳杆菌ST-III的菌落密度(p＜0.05),发酵24 h后可达到13.62 logCFU/g酸面团,同时,BS的pH为6.58,接近植物乳杆菌ST-III的最适pH,总酸含量最高达到24.39 mL,其中,乳酸以及乙酸含量分别是WS 与WBS的1.61-1.75倍以及1.06-1.15倍。此外,通过对三种面团发酵过程中总蛋白、清蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白以及游离氨基酸含量的测定,并利用SDS-PAGE凝胶电泳发现,植物乳杆菌ST-III在发酵过程中对三种酸面团中总蛋白及其各组分的降解作用有显著差异(p＜0.05),其中,植物乳杆菌ST-III发酵对BS中苦荞蛋白的降解效果最为明显,且游离氨基酸含量随着发酵的进行呈上升趋势。综上可知,利用植物乳杆菌ST-III发酵苦荞酸面团不仅能够改善苦荞中面筋蛋白含量不足导致的加工品质较差的问题,而且提升了苦荞中蛋白质的利用率。     

传统酸面团中细菌与酵母菌的分离与鉴定

为进一步描述我国传统面食发酵剂的理化性质和菌落组成,收集了北方地区6份发酵剂样品,测定了其酸度和菌落总数,并对分离、纯化、初筛后得到的75株细菌和60株酵母菌进行了测序鉴定。结果显示,样品pH值范围为3.73~5.46,总滴定酸度为8.3~19.8 mL;乳酸菌和酵母菌的计数结果分别为8.35±0.07~9.75±0.12 Log cfu/g,6.31±0.22~8.68±0.04 Log cfu/g。鉴定出包括短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和旧金山乳杆菌(Lactobacillus sanfranciscensis)在内的乳酸菌8种;酵母菌4种,其中优势菌为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae);其他细菌6种,主要为解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefaciens)、地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)和醋杆菌。结果表明,我国传统面食发酵剂菌相复杂,以酵母菌和乳酸菌为主,还包括芽孢杆菌、醋酸杆菌在内的多种其他细菌,甚至可能含有致病菌。通过比较细菌和酵母在不同酸面团样品中的分布,发现不同来源样品的微生物种类组成存在差异。