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。     

基于Illumina MiSeq测序和传统可培养方法的洪湖鲊广椒乳酸菌多样性研究

为明确洪湖鲊广椒的乳酸菌多样性,从湖北省荆州市洪湖市采集了7份鲊广椒样品,分别采用传统可培养方法与Illumina MiSeq高通量技术对其进行多样性评价。高通量测序结果表明,硬壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)是鲊广椒样品中的优势细菌门,平均相对含量分别为77.78%、18.09%、1.74%和1.51%;优势菌属为乳杆菌属(Lactobacillus),海洋芽孢杆菌属(Oceanobacillus),盐单胞菌属(Halomonas),平均相对含量分别为67.97%,3.88%,3.47%。在分类操作单元(operational taxonomic units,OTU)水平上,有12个平均相对含量>1.0%的OTU,其中9个隶属于乳杆菌属。由此可见,该地区鲊广椒中主要含乳酸杆菌属。基于传统可培养分离方法表明,从鲊广椒样品中分离到的29株乳酸菌被鉴定为3个属和8个种,其中植物乳杆菌(L.plantarum)和福莱乳杆菌(L.futsaii)分别有10株与8株,是优势菌。与其他地区不一样的是,洪湖鲊广椒中除了植物乳杆菌,还含有较多的福莱乳杆菌。     

张家界市酸鱼细菌类群解析及其功能预测

该研究采用Illumina MiSeq高通量测序技术对采集自张家界市的7个酸鱼样品进行了细菌类群分析,结果发现厚壁菌门（Firmicutes）为优势菌门,其平均相对含量为95.49%。优势细菌属为乳酸杆菌属（Lactobacillus）、四联球菌属（Tetragenococcus）和葡萄球菌属（Staphylococcus）,其平均相对含量分别为66.53%、11.77%和8.10%。发现8个核心分类操作单元中有6个注释为Lactobacillus,各有1个注释为Tetragenococcus和Staphylococcus,其中乳酸菌的累计平均相对含量达60.27%。PICRUSt技术预测酸鱼菌群功能结果表明,酸鱼中的细菌菌群在“氨基酸转运与代谢”和“碳水化合物运输和代谢”功能上表达较高,说明菌群在代谢方面的功能比较突出。由此可见,张家界地区酸鱼中蕴含了丰富的乳酸菌资源,且以Lactobacillus、Tetragenococcus和Lactococcus为主。     

高通量测序分析比较不同保存温度下牦牛酸奶细菌多样性

为了比较甘南牧区不同保存温度下牦牛酸奶细菌群落结构和多样性,采用Illumina NovaSeq高通量测序技术,对4种不同保存温度下甘南牧区牦牛酸奶细菌的16S rRNA V3-V4区基因序列进行测序,并对测序结果进行操作分类单元（OTU）聚类、α多样性和β多样性等分析。结果表明,4种不同保存温度下甘南牧区牦牛酸奶细菌多样性无显著差异（P＞0.05）,各分类水平细菌群落组成基本相同,仅组成比例存在一定差异。优势细菌门为厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）,其平均相对丰度分别＞75.87%、7.20%和3.52%,优势细菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）和链球菌属（Streptococcus）,其平均相对丰度分别＞61.82%和11.88%。     

盐分对新平酸腌菜主发酵期细菌多样性的影响

基于Illumina NovaSeq测序平台,选取无盐和有盐（盐度10%）腌制的新平酸腌菜,对主发酵期（前30 d）理化指标（pH、总酸、亚硝酸盐含量）变化明显的三个时间点的样品进行16S rRNA基因的V3-V4区测序,解析其细菌群落结构差异。结果表明,无盐和有盐腌制的6个酸菜样品共鉴定出22门、339属、902个操作分类单元（OTU）;在门分类水平上两个盐浓度腌制的酸菜样品菌群结构组成相似,变形菌门（Proteobacteria）所占比例均＞40%,处优势地位;在属分类水平上各酸菜样品中共有相对丰度较高的细菌为未分类的蓝细菌属（unidentified-Cyanobacteria）（30.02%）、水生杆菌属（Aquabacterium）（17.65%）、明串珠菌属（Leuconostoc）（19.56%）;有盐腌制组的特异菌属种类较无盐腌制组多;理化指标对菌群影响大小依次为总酸＞亚硝酸盐含量＞pH值。总体而言,无盐与有盐腌制的酸菜细菌结构存在差异,盐分的存在主要影响优势细菌属和特异菌属的差异,进而影响酸菜的风味口感与贮存时间。     

我国南北不同地域自备水源水质指标及微生物群落结构特征比较

目的 比较我国南北不同地域自备水源的水质指标及微生物群落结构特征,评价其安全性。方法 本研究对我国南北5省边远散地域(北京郊区、黑龙江边境地域、内蒙古偏远地域、广西边境地域和云南边境地域)的317个自备水源进行采样,对浑浊度、总硬度和pH等水质指标进行分析,以高通量测序法对水样的微生物群落结构进行解析。结果 不同地域自备水源的水质和微生物群落结构存在较大的差异性,内蒙古偏远地域的阴离子指标最大值超标严重,在内蒙古-东和内蒙古-西两组水样中SO₄^2-最大浓度值分别为543.12和666.33 mg/L, Cl^-与NO₃^-也存在超标情况。变形菌门(Proteobacteria)是5省自备水源水样的第一优势菌门,其相对丰度为56.87%-99.38%。具有一定致病性的短波单胞菌(Brevundimonas)在各个样品中广泛分布(1.50%-27.27%)。反硝化过程的典型菌株假单胞菌(Pseudomonas)存在于北京、黑龙江和内蒙古水样中(2.96%-38.41%),广西和云南并未检出。北京、黑龙江和内蒙古水样中各种功能表达基因的数量远高于广西和云南水样。结论 我国南北5省自备水源在水质和微生物群落特征方面均存在差异;较之南方自备水源,北方自备水源普遍受到了人类活动的影响。     

高通量测序技术在传统发酵食品微生物群落中的应用研究

传统发酵食品风味独特,营养丰富,历史悠久,生产方式多采用自然接种,部分食品的生产工艺已有数千年的历史,其最终质量与发酵过程中存在的多种微生物密切相关。研究表明,运用现代分子生物学技术,可从基因水平上揭示微生物的多样性和群落结构的动态变化,系统阐明其发酵机理。该文综述高通量测序技术在传统发酵食品微生物群落中的应用研究,对聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）、实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-FQPCR）、宏基因组、宏转录组测序等研究方法的原理、操作方法及其研究成果进行了总结,并对各分析技术优缺点进行了比较,旨在为传统发酵食品的微生物群落研究提供参考。     

基于高通量测序技术分析不同地区自然陈化广陈皮表面微生物群落多样性

采用高通量测序技术对不同地区自然陈化1年广陈皮表面微生物群落多样性进行分析,比较群落结构的差异。结果表明,不同地区自然陈化1年广陈皮微生物丰富度和多样性差异不显著（P＞0.05）,群落结构相似,但相对丰度存在差异。北京地区优势细菌属为Methylocella、苔藓杆菌属（Bryobacter）等,优势真菌属为短梗霉属（Aureobasidium）、炭疽菌属（Colletotrichum）等;四川地区优势细菌属为甲基杆菌属（Methylobacterium）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、芽孢杆菌属（Bacillus）、乳球菌属（Lactococcus）等,优势真菌属为Symmetrospora、曲霉属（Aspergillus）等;广东地区优势细菌属为Rubellimicrobium、乳杆菌属（Lactobacillus）等,优势真菌属为假尾孢属（Pseudocercospora）、毛壳菌属（Chaetomium）等;云南地区优势细菌属为罗尔斯顿菌属（Ralstonia）、Glutamicibacter等,优势真菌属为平脐疣孢属（Zasmidium）、拟暗球腔菌属（Phaeosphaeriopsis）等。     

应用Illumina MiSeq高通量测序技术分析来凤地区腌制大头菜叶中微生物多样性

该研究利用Illumina MiSeq高通量测序技术对腌制大头菜叶样品中微生物多样性进行了研究,进而分析其中的微生物群落组成和差异。结果表明,在门分类水平上,以硬壁菌门（Firmicutes,52.28%）和变形菌门（Proteobacteria,38.40%）为主要优势细菌门;子囊菌门（Ascomycota,88.19%）和担子菌门（Basidiomycota,11.15%）为优势真菌门。在属分类水平上,注释到明确分类地位的细菌属和真菌属分别有382个和31个,其中平均相对含量＞1%的分别有12个和8个。在操作分类单元（OTU）水平上,共发现17个核心细菌OTUs和11个核心真菌OTUs。综上,腌制大头菜叶具有较高的微生物多样性,且细菌群落物种数高于真菌。     

应用高通量测序分析常温贮藏吴山贡鹅的细菌多样性

运用传统培养技术结合高通量测序技术对常温贮藏吴山贡鹅的菌群结构进行分析,研究吴山贡鹅微生物群落的变化以及导致吴山贡鹅腐败的微生物分布。结果表明：吴山贡鹅贮藏期间pH值呈现先上升后下降的趋势,菌落总数则呈现上升的趋势,贮藏末期吴山贡鹅中菌落总数、乳酸菌、大肠杆菌和假单胞菌的数量分别达到5.76、5.21、2.13、2.96 （lg（CFU/g））;高通量测序分析表明,在门水平上,贮藏初期和中期,吴山贡鹅中的优势菌门均为变形菌门,其相对丰度分别达到88%（初期）和87%（中期）,贮藏末期的优势菌门为厚壁菌门,相对丰度84%,在属水平上,吴山贡鹅贮藏初期和中期相对丰度最高的均为假单胞菌属和根瘤菌属,假单胞菌属相对丰度分别达到25%（初期）和34%（中期）,根瘤菌属相对丰度分别达到25%（初期）和20%（中期）,贮藏末期的优势菌属为副梭菌属（50%）和魏斯氏菌属（31%）;同时,吴山贡鹅贮藏期间微生物的多样性分析结果表明,贮藏末期微生物的多样性与前期、中期有显著性差异;对微生物基因功能进行预测,得到吴山贡鹅贮藏初期、中期和末期的菌群功能基因相似,主要涉及包括氨基酸代谢和碳水化合物代谢在内的代谢途径等。