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。     

基于宏基因组和宏转录组的发酵食品微生物研究进展

揭示传统发酵食品中微生物群落结构特征、演替变化规律和功能基因是多年来科学研究和工业生产共同关 注的焦点。近年来,高通量测序技术以其高效和相对廉价的优势,成为传统发酵食品微生物研究的重要工具。本文 从高通量测序技术的基因组和转录组层面的研究出发,综述了近8 年来宏基因组学与宏转录组学在研究发酵食品微 生物群落结构、相互作用及挖掘功能基因等方面的进展,并分析讨论其面临的主要问题和发展趋势,为未来发酵食 品的科学研究和工业生产提供一定参考。     

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。     

基因组学在食品安全微生物监控中的应用

随着测序技术和生物信息学的发展,基于高通量的全基因组测序技术(WGS)在食品安全领域的运用越来越广泛,尤其在食源性疾病暴发病原的检测与诊断上具有明显的优势。与传统的检测手段相比,基于全基因组测序的检测技术具有覆盖面广、灵敏度高和遗传信息丰富的优点。本文综述了全基因组测序技术的主要方法及基本原理,总结了国内外全基因组测序技术用于食源性微生物检测的研究进展,并对组学技术包括转录组学、宏基因组学、代谢组学等在食品安全检测领域的应用进行了分析和展望。     

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。     

宏条形码技术在食品物种鉴定中的应用及展望

食品物种鉴定是食品真伪鉴别中的重要研究内容之一。聚合酶链式反应、基因芯片等方法均被应用于食品 物种鉴定。近几年,基于高通量测序的宏条形码技术发展迅速,与基于传统测序方法的条形码技术相比,该技术具 有成本低、通量高、速度快等优点,且可以实现同时检测复杂样品中多个物种的目的,因而在食品物种鉴定方面显 现出很大的优势。本文介绍了宏条形码的含义和研究方法,综述了近年来宏条形码技术在食品物种鉴定领域的应 用,总结和讨论了宏条形码技术应用于食品物种鉴定领域面临的挑战,并对该技术的发展方向进行了展望。     

食品微生物研究领域中高通量测序技术的应用研究

高通量测序技术已经成为食品微生物学研究领域的重要工具。在研究过程中,DNA提取和质量控制、文库构建和测序平台选择等步骤需要特别注意。在数据处理和分析过程中,数据质量控制和过滤、群落组成分析、基因功能注释和代谢通路分析等是非常重要的环节。高通量测序技术的应用为深入了解食品微生物的多样性、变化和演替以及微生物与食品品质的关系提供了更全面、深入的视角。这些研究成果有助于更好地保护食品安全、改善食品品质,为人们的健康生活作出更大的贡献。     

酱腌菜中微生物及与产品风味品质关系研究进展

酱腌菜是中国传统发酵食品,在中国已有几千年的历史。酱腌菜因其独特的风味品质和益生作用在世界范围内作为健康食品受到广泛关注。近年来,随着下一代高通量测序技术、第三代测序技术、宏基因组学以及宏转录组学等分子生物学技术在发酵食品研究中的广泛应用,有关酱腌菜中的微生物群落多样性及其作用机制方面的研究取得了重要进展,然而,相关归纳总结还不够全面。因此,本文重点对近年来酱腌菜中的微生物与风味物质形成的关系及风味物质的形成机制、酱腌菜中微生物的控制与利用等方面取得的最新研究进展进行了归纳总结,并阐述了酱腌菜中微生物的多样性以及益生作用,以期为深入研究酱腌菜风味物质形成机制、提升酱腌菜产品风味品质,从而实现传统酱腌菜的现代化加工提供参考。     

白酒酿造微生物分析方法研究进展

白酒发酵需要多种酿造微生物的参与,对白酒发酵过程中微生物的种类及功能进行研究是提高白酒质量的必要过程。随着现代生物学技术及质谱技术的发展,对酿造微生物的研究更加高效、全面。该文对平板分离、以聚合酶链式反应为基础的微生物指纹图谱、高通量测序等技术在白酒酿造微生物研究中的应用,以及微生物与风味化合物的关联性分析进行综述,可以为白酒酿造微生物的系统研究提供参考。     

基于高通量测序技术分析不同原料海南酸瓜细菌多样性及食品安全风险

目的 探究海南传统酸瓜的细菌群落结构,为发酵酸瓜的品质提升和食品安全防控提供理论基础。方法 收集3种海南地区常见原料(小西瓜、哈密瓜、葫芦瓜)腌制的传统酸瓜,利用Illumina Miseq高通量测序技术解析其细菌多样性,并比较其差异,并对潜在的可利用微生物资源和引发食品安全风险的条件致病菌进行分析。结果 不同原料发酵的酸瓜具有不同的细菌群落,3种海南酸瓜中优势细菌主要有乳杆菌属(Lactobacillus)、魏斯氏菌属(Weissella)、片球菌属(Pediococcus),其中乳杆菌属相对丰度占90%以上;同时,由哈密瓜制作的酸瓜中检测到了条件致病菌大肠-志贺菌属(Escherichia-Shigella)和克罗诺属(Cronobacter),存在一定的食用安全风险。结论 海南酸瓜中蕴藏着丰富的乳酸菌菌群资源,为传统发酵食品产业资源发掘利用提供一定的理论基础和科学支撑,对影响食用安全的肠杆菌科等的防控也是发酵食品加工制作、储存销售过程中需要加强监管的一个重要方面。     

浓香型大曲白酒窖泥微生物研究进展

基于传统微生物技术和现代生物学技术对白酒窖泥微生物的研究,阐述了研究白酒酿造微生物所运用生物学技术的各种方法、原理及对窖泥微生物的研究现状。主要对宏基因组、聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）技术、高通量测序技术等现代分子生物技术在窖泥微生物代谢活动和群落代谢机制研究中的应用进行了综述,为解决白酒生产中遇到的实际问题提供了理论指导。     

梧州霉豆腐渣中微生物群落多样性及食用安全性分析

目的：梧州霉豆腐渣是广西地方特色发酵食品,研究其微生物群落多样性和其有害真菌毒素残留量,是保证其食用安全性和提高产品质量理论基础。方法：先提取样品的总DNA,利用高通量测序技术进行16s rDNA和真菌区域ITS进行PCR扩增及Miseq测序分析,然后再利用超高效液相质谱联用仪同时测定样品中：黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、桔青霉素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、T-2毒素、伏马毒素等16种真菌毒素残留。结果：高通量测序获得细菌Tag数目51821个,OTU数目57个,主要为考克氏菌属(Kocuria)占比25.90 %,肠球菌属(Enterococcus)占比18.73 %,坂崎肠杆菌属(Cronobacter)占比14.78 %,皮生球菌属(Dermacoccus)占比9.27 %；真菌Tag数目56741个,OTU数目6个,主要为链孢霉属(Neurospora),占比达到98.17%；其常见16种真菌毒素残留量未检出；结论：通过研究发现梧州霉豆腐渣具有丰富的微生物菌落多样性和特色菌群组成结构,初步推测其特征“红毛”为链孢霉(Neurospora),在正常烹饪加工下梧州霉豆腐渣食用安全性是有保证的。     

高通量测序在动物检疫中的应用进展

面对无法预测、爆发突然及传播迅速的疫情,快速获知病原信息并真实地反映样品及环境中病原的多样性资料是各国卫生部门及口岸预警的核心工作之一。应用高通量测序技术全面监控研究复杂病原样品,是协助寻找传染溯源、防控动物疫病可行性的一条重要思路。目前,高通量测序在动物检疫上的应用与传统的病原研究方式最大的区别在于把病原微生物看成一个整体,摆脱了对单一病原分离培养的步骤,直接对样品基质中所有病原进行研究。随着测序技术和数据处理分析能力的飞速发展,以高通量测序为基础的宏基因组学研究已渗透到各个领域,在畜产品、养殖环境等样本检测方面显示了重要价值。本文对高通量测序的研究方法及在检验检疫上的应用趋势进行了综述。     

基于宏基因组技术分析传统酸笋中微生物多样性

酸笋富含挥发性风味物质、有机酸、细菌素等,是重要的副食品之一。为全面了解酸笋微生物种类及特征,以桂林、柳州、来宾、百色、南宁、贵港6个传统产地的酸笋为对象,采用Illumina HiSeq宏基因组测序技术对酸笋发酵液测序,并对群落结构、多样性及功能基因进行分析。结果表明,6个产地酸笋样品中共鉴定出156种微生物,乳杆菌属（Lactobacillus）占主要优势,种类比例高达81%,其中植物乳杆菌（L. plantarum）等12种乳杆菌为主要菌种。α多样性表明,贵港地区的微生物多样性最高（shannon指数1.65）,检测到的微生物种类最多（77种）。β多样性表明,桂林、柳州、来宾3个产地酸笋微生物组成相似;百色、南宁酸笋微生物组成相似;而贵港与其他5个产地的微生物组成差异较大。12 751个unigene注释到代谢通路中,分属385类代谢通路,其中2 927个unigene参与碳水化合物代谢。本研究结果为进一步研究酸笋品质形成机制、发掘微生物资源提供依据。     

不同形态外源硒元素对白酒酒醅菌群的影响

探究不同形态硒元素的添加对白酒酒醅微生物菌群的影响。在白酒酿造酒醅中添加外源硒进行发酵,采用高通量测序对发酵完成的酒醅样品解析其真菌和细菌微生物群落特征。结果表明,未添加外源硒、添加有机硒和添加无机硒的三组白酒酒醅样品之间的细菌菌群的α-多样性指数存在显著性差异（P＜0.05）,添加外源硒样品的操作分类单元（OTUs）数目和Shannon指数数值较高,Chao1指数较低,在细菌的β-多样性中,硒的添加增加了变形菌门（Proteobacteria）在群落中的占比,添加无机硒后放线菌门（Actinobacteria）成为酒醅中优势菌门,外源硒的添加提高了白酒酒醅细菌菌群的多样性;真菌菌群的α、β多样性不具有显著性差异（P＞0.05）。研究结果表明,外源硒的添加（5 mg/kg）对白酒酒醅细菌菌群的群落结构有一定影响。