高通量测序技术在食品微生物检测中的应用

微生物超标及食源性致病菌引发的生物污染是影响国家公共卫生的主要因素。新一代的高通量测序技术因其高覆盖度、高灵敏度、高准确性和低成本等特点,已经作为食品安全检测最重要技术逐渐替代常规DNA诊断和微生物分型方法。本文通过综述测序的发展历史和二代测序原理及流程,着重论述以高通量测序为基础的16S rRNA、全基因组、宏基因组以及宏转录组分析在现代食品安全实验室中的应用,展现了高通量测序技术在食品微生物检测、食源性致病菌监控及食品发酵工艺等方面的巨大优势。     

高通量测序技术在乳制品研究中的应用

高通量测序技术以一次并行对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定为标志,目前已广泛应用于各个领域,对整个生命科学的发展起到极大的推动作用。本文结合前期开展的一些工作,综述高通量测序技术在乳制品微生物基因组和生物多样性中的应用情况。     

高通量二代测序基因条形码技术在动物源性制品物种鉴定中的应用

该研究利用二代测序和DNA条形码技术对生物制品中动物源性成分鉴定方法进行探索性研究。首先对常见的哺乳动物、禽类、鱼类物种以及多种混合样本进行了核酸提取,并利用PCR技术对其线粒体基因16S rRNA区域354 bp的检测位点进行扩增。使用Illumina Miseq二代测序技术获取所有序列信息,并与Gen Bank数据库比对分析样本中的物种组成。结果显示,混合样品中所有动物源性成分均得到正确鉴定;鹅和鸭核酸的最低检测下限为0.5ng/μL;市售商业化动物源性制品经检测发现2起标签不符问题。该检测方法在一个高通量测序和结果比对分析实验周期内,实现了混合DNA片段序列信息的一次性获取。检测结果准确,适用范围广,有望为动物制品标识符合性检查、打击走私等方面提供技术保障。     

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。     

高通量测序技术在食源性病原体快速检测中的应用进展

探讨高通量测序技术在食源性致病病原体早期检测方面的应用,以充分显示高通量测序技术在食品快速检测、预防食源性疾病传播、疫情调查及作为精细化食品安全管理手段等方面的巨大潜力。评价该技术的优势及缺陷,同时对其在食源性病原体快速检测的应用前景进行展望,以期推动、完善高通量技术在食品安全领域的应用。     

基于高通量测序技术的食源性病原体检测应用进展

高通量测序是DNA测序技术发展中里程碑式的突破。面对突然爆发的食源性病原体疫情, 食源性病原体检测正从传统的物理化学方法以及核酸扩增杂交技术向无需富集分离的高通量测序技术发展。高通量测序技术把食源性病原体看成一个整体, 直接对食品样本中的所有病原体进行全基因组测序, 得到病原体基因组数据, 并进一步通过生物信息学分析, 得到病原体的基因型、毒力和耐药性报告。高通量测序技术广泛应用于食源性病原体检测的难点在于对测序数据的准确分析, 但其在食源性病原体的快速检测、预防食源疫情传播和日常的食源疫情监测, 尤其是发现未知食源性病原体方面拥有巨大的潜力。本文主要对基于高通量测序技术的食源性病原体检测技术的原理、应用进行综述, 并介绍了现阶段面临的挑战和机遇。     

高通量测序技术及其在黄酒微生物多样性研究中的应用

黄酒是我国传统的发酵酒精饮料,口感醇厚、风味独特。由于传统微生物培养方法具有一定局限性,无法全面反映黄酒酿造微生物多样性,而高通量测序技术具备方法简单、通量更高、成本较低和速度较快等特点,将其应用于黄酒微生物多样性的研究中,为认识黄酒酿造微生物多样性提供了有利手段。该文综述了高通量测序技术的发展阶段、原理、方法、操作流程、数据分析方法及其在黄酒微生物多样性研究中的应用,并对黄酒微生物多样性的研究方向进行了展望,以期为全面解析传统黄酒酿造微生物多样性与群落结构提供参考。     

高通量测序在食品微生物生态学研究中的应用

随着分子生物学的发展,越来越多新的研究投入到对食品微生物的研究中。高通量测序作为一种新兴的分子生物学技术,具有数据产出通量高、分析全面、灵敏、快速等特点,被广泛用于食品微生物生态学的研究中。本文对高通量测序的操作流程及其在食品微生物生态学研究中的应用进行总结,评价该技术的优势和局限性,并对其在食品微生物研究中的应用前景进行展望,以期为食品微生物生态学的研究提供参考。     

高通量转录组测序技术在克罗诺杆菌毒力基因研究中的应用进展

克罗诺杆菌(Cronobacter)是一种兼性厌氧的革兰氏阴性菌, 会引起婴幼儿脑膜炎等多种疾病, 严重危害人类健康。高通量转录组测序技术是一种具体测定各基因表达量的测序方法, 不仅可以全面研究全新研究全新的转录本, 还能获得更准确、详细的研究结果。本文综述了近年来高通量转录组测序技术在克罗诺杆菌新毒力因子相关基因的发现、毒力基因表达量与菌株毒力间的变化关系, 以及不同时间段上毒力基因表达量的差异方面的研究成果, 并展望该技术在克罗诺杆菌毒力研究中的应用前景, 以期为克罗诺杆菌的研究方法、防控防治和临床治疗提供意见和建议。     

高通量测序分析臭豆腐中的细菌菌种多样性

通过高通量测序的方法以及传统分离培养方法对臭豆腐中的细菌的微生物群进行分析。通过传统培养的方法分离到49株细菌,经鉴定隶属于9个属15个种。其中有乳酸菌11种,其它细菌4种。分离鉴定到属水平的细菌中,属于明串珠菌属的菌株最多。高通量测序结果显示,在样品中乳酸菌占有较高的比例,H1和H3样品中超过50%的细菌属于乳酸菌。高通量测序共检测到212种细菌,其中66种属于乳酸菌。臭豆腐的菌群构成十分复杂,暂时没有一种菌种是臭豆腐菌群中的优势菌种。沙克乳杆菌在本次研究分离的样品中所占比例相对较高,在每个样品中都能分离到。     

宏基因组测序技术在传统酿造食品微生物群落分析中应用研究进展

我国传统酿造食品发展历史悠久,种类丰富,以其独特的魅力深受消费者喜爱。传统酿造食品中微生物群落的多样性是影响产品风味、品质与安全的重要因素,因此微生物群落结构特征、演替变化和功能基因挖掘等成为近年来的研究热点。高通量测序技术以其通量高和结果准确等优势,成为传统酿造食品微生物群落研究中的重要工具。该文以基于高通量测序技术的宏基因组测序技术出发,综述了宏基因组测序技术在传统酿造食品微生物群落分析研究中的进展,并分析讨论其面临的主要问题和发展趋势,为酿造食品的科学研究和工业生产提供相关理论基础。     

基于高通量测序技术分析牛栏山大曲微生物多样性

为了探究牛栏山大曲的微生物菌群结构,为制曲工艺及成品曲质量评估提供理论依据,该研究采用高通量测序方法对牛栏山低温大曲原核16S rDNA V3/V4区和真核ITS1区进行微生物多样性分析。研究结果表明,从牛栏山大曲中共获得358种原核操作分类单元（OTU）,乳酸菌类群是大曲中主体原核生物,维斯氏菌（Weissella confuse）、耐酸乳杆菌（Lactobacillus acetotolerans）和戊糖片球菌（Pediococcus pentosaceus）分别占大曲总OTU的22.68%、16.54%和9.84%,同时大曲中高温放线菌（Kroppenstedtia eburnea）可占14.78%;而真核多样性较低,仅获得69种OTU,扣囊覆膜酵母（Saccharomycopsis fibuligera）和库氏毕赤酵母（Pichia kudriavzevii）是主体真核微生物,其余真核微生物含量较低;综上得出,牛栏山大曲中原核微生物多样性要远高于真核微生物,且大曲主体微生物较为明显。     

基于Illumina Hiseq高通量测序红曲霉转录组学分析

分别以铵态氮、亚硝态氮为氮源培养安卡红曲霉（Monascus anka）GZUM-25,采用Illumina二代测序平台（Illumina Hiseq）对红曲霉GZUM-25进行转录组测序分析,分析不同氮源条件下调控红曲霉菌丝生长和产色素的差异表达基因,并对基因进行GO功能富集及KEGG通路富集分析。结果表明,从铵态氮和亚硝态氮培养下的安卡红曲霉GZUM-25基因组中共获得95个差异表达基因,其中,上调基因有37个,下调基因有58个。差异表达基因主要富集的功能为生物学过程、细胞组分和分子功能,富集的通路为磷酸肌醇代谢、淀粉和蔗糖代谢、苯乙烯降解、氨基苯基酸酯降解。     

基于高通量测序技术分析豆腐乳中微生物多样性

采用高通量测序技术对4种不同来源发酵豆腐乳中微生物的多样性和丰度进行比对分析。结果表明,纯种发酵与自然发酵豆腐乳样品微生物菌群多样性差异较大,从不同豆腐乳样品中共检测得到3个优势细菌门（平均相对丰度＞1%）、6个优势真菌门、13个优势细菌属和19个优势真菌属;共有优势细菌属为假单胞菌属（Pseudomonas）、乳杆菌属（Lactobacillus）、透明颤菌属（Vitreoscilla）、魏斯氏菌属（Weissella）、不动杆菌属（Acinetobacter）和明串珠菌属（Leuconostoc）,其中,假单胞菌属在自然发酵豆腐乳中平均相对丰度最高（62.05%）;共有优势真菌属为酵母属（Saccharomyces）、曲霉属（Aspergillus）、德巴利氏酵母属（Debaryomyces）、短梗霉属（Aureobasidium）、假丝酵母属（Candida）和有孢圆酵母属（Torulaspora）,其中酵母属在纯种发酵豆腐乳中平均相对丰度最高（44.42%）。     

基于MiSeq高通量测序技术渣豆酱微生物类群研究

该研究采用MiSeq高通量测序技术对鹤峰地区渣豆酱中细菌和真菌多样性进行了解析。结果发现,硬壁菌门（Firmicutes）为优势细菌门,芽孢杆菌属（Bacillus）和葡萄球菌属（Staphylococcus）为优势细菌属,平均相对含量分别为92.0%、56.87%和24.28%;子囊菌门（Ascomycota）为优势真菌门,青霉属（Penicillium）、耐碱酵母属（Galactomyces）和接合酵母属（Zygosaccharomyces）为优势真菌属,平均相对含量分别为82.57%、19.42%、17.09%和16.12%;经Mood-median检验发现,细菌的丰度显著低于真菌（P＜0.05）,而多样性差异不显著（P＞0.05）;经相关性分析发现,芽孢杆菌属与德巴利酵母属呈显著负相关（R=-0.997,P＜0.05）,乳酸杆菌属与念珠菌等真菌属均呈显著正相关（P＜0.05）,且相关系数均大于0.999。由此可见,鹤峰地区渣豆酱中细菌主要为芽孢杆菌属和葡萄球菌属,真菌主要为青霉属、耐碱酵母属和接合酵母属。     

基于高通量测序分析不同浏阳豆豉中真菌的多样性

建立测定酱油中铅的氢化物原子荧光光谱法,同时以酱油为样本进行精密度和准确度测定,以及对酱油能力验证盲样考核样进行不确定度分析。结果表明,铅含量在0～100.00 ng/mL呈线性关系,相关系数（R）为0.999 8,该方法的检出限为0.74 μg/L,定量限为2.22 μg/L,精密度试验结果相对标准偏差（RSD）为1.16%～4.48%,回收率为93.3%～106.6%。2个盲样考核样不确定度结果分别为（0.940±0.092） mg/L和（0.460±0.035） mg/L,能力验证考核结果为满意。研究结果表明,采用水质分析质量控制工作程序对氢化物原子荧光光谱法测定酱油中铅进行分析质量控制,保证实验结果误差在可控制的范围内,获得高度可信的分析结果。     

第二代高通量测序技术分析倒笃菜菌群

目的检测収酵食品倒笃菜中细菌和真菌菌群结构。方法利用第二代高通量测序对倒笃菜中的真菌和细菌菌群结构迚行测定分析。结果检测出倒笃菜产品中,细菌群落中占主要地位为假单胞菌属(Pseudomonas)、拟杆菌属(Bacteroides)和Faecalibacterium属,分别占比例为11.4%、9.3%和8.9%,而对収酵起至兲重要的芽孢乳杆菌属(Lactobacillus)仅占比例为1.1%。倒笃菜中真菌群落中占主要地位的真菌菌属为曲霉属(Aspergillus),占比为88.8%,而其余真菌占比仅为11.2%。其中,曲霉真菌属中存在可以产生真菌毒素的黄曲霉菌(A.flavus)、寄生曲霉菌(A.parasiticus)等。结论结果表明传统腌制倒笃菜产品中可能会存在一定的致病细菌与可产真菌毒素的真菌,从而有引起食品安全问题的风险,因此,应迚一步对倒笃菜微生物的安全性迚行深入检测分析。