基于16S rRNA基因V3-V4区高通量测序分析东北自然发酵酸菜中细菌群落结构

为探究东北自然发酵酸菜中细菌群落结构,本试验采用454 FLX+平台对东北地区传统自然发酵的16份酸菜汁样品中细菌16S rRNA基因的V3-V4区进行测序。通过454焦磷酸测序,共得到302327条有效序列。计算Chao 1指数、Shannon指数和Simpson指数,对样品菌群的Alpha多样性进行评价,发现松原和大庆样品的细菌群落具有较高的丰富度。Beta多样性分析发现黑龙江、吉林和辽宁省份样品中存在交叠细菌物种,但含量极低。Heatmap图显示各省份的优势菌属各不相同。样品群落结构分析表明大庆、黑河和松原样品中乳杆菌含量超过50%,黑河样品中乳杆菌含量高达69.6%。KEGG统计结果表明高纬度地区存在着一定数量的耐寒细菌。此外,本试验首次在发酵食品中发现污蝇解壳杆菌属细菌(wohlfahrtiimonas),显示出高通量测序技术相对传统纯培养技术的优势。     

酸菜发酵过程中细菌群落结构变化及驱动机制

酸菜质量的标准化依赖于其发酵过程中的微生物群落结构的动态演替。本研究利用高通量测序技术研究酸菜发酵过程细菌群落结构组成的动态变化,以及理化因子的动态变化规律,揭示发酵环境与微生物群落结构之间的相关性,并进行功能预测和代谢通路分析。结果表明:酸菜发酵初期、中期和末期三阶段中初期S1阶段的Simpson指数显著高于S2、S3阶段(P<0.05),Shannon指数显著低于S2、S3阶段(P<0.05),表明发酵初期细菌群落的多样性较低。从9个酸菜样品中检测到的细菌种类隶属于6门、9纲、29目、47科、59属、83种。酸菜发酵中主要的优势菌门是厚壁菌门和变形菌门,假单胞菌、乳杆菌、肠杆菌、乳球菌为优势属。细菌群落结构在不同阶段具有明显差异,在发酵初期、中期和末期,厚壁菌门的相对丰度分别是10.61%,64.83%,77.51%,而变形菌门由84.18%降至33.19%,最终降到17.91%。假单胞菌属相对丰度由发酵初期65.36%,发酵中期21.21%降到发酵后期的7.10%,乳杆菌属由相对丰度小于1%,到发酵中期迅速增至58.06%,再到发酵后期增至67.65%。曲度乳杆菌是发...     

不同发酵时期酸马奶细菌群落结构

以聚合酶链式反应扩增16S rRNA基因序列采用454焦磷酸测序方法分析酸马奶传统发酵过程中细菌群落结构演替变化。结果表明：在发酵的初期细菌多样性最高,而细菌丰度在72 h时最高;硬壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）为酸马奶中的优势细菌门;乳杆菌属（Lactobacillus）和乳球菌属（Lactococcus）为其优势细菌属;随着发酵时间的延长,各个细菌门与属都存在上升或下降的趋势变化。本研究可为其他乳制品发酵过程中细菌群落结构研究提供借鉴。     

利用16S rRNA基因克隆文库分析东北自然发酵酸菜中细菌多样性

为了解传统酸菜自然发酵液中细菌多样性和群落的组成结构,采用构建16S rRNA基因文库的方法对酸菜成熟发酵液样品进行了研究。共获得98个克隆子,经过16S rRNA基因全长序列分析,鉴定为7个属,9个种,分别为Lactobacillu scoryniformis、Pediococcus parvulus、Citrobacter murliniae、Clostridium intestinale、Lactobacillu smalefermentans、Lactobacillu splantarum、Leuconostoc citreum、Achromobacter spanius和Enterobacter cloacae。其中,乳酸杆菌属(Lactobacillus)、片球菌属(Pediococcuss)和枸橼酸杆菌属(Citrobacter)为优势菌,分别占64.29%,22.45%和8.16%,其他种类分别占1.02%~2.04%。这些研究结果丰富和完善了酸菜发酵液微生物多样性信息,反映了微生物群落结构特点,为筛选有效的酸菜发酵菌剂提供了技术参考。     

东北酸菜发酵前后期细菌菌群多样性分析

采用一种新工艺发酵制备东北酸菜,选取发酵前、后期理化指标（pH、亚硝酸盐、总酸）及OD600 nm值变化明显的两个酸菜样本,使用Illumina Novaseq测序平台进行高通量测序,研究东北酸菜发酵前、后期的细菌多样性及乳酸菌菌属变化差异。结果表明,发酵12 h和72 h时,酸菜理化指标变化明显,发酵前期（12 h）酸菜样本的物种丰富度及多样性均高于发酵后期（72 h）,两个样本在门和属分类学水平上的菌群差异不大,发酵前期样本共含7个门的44个菌属,发酵后期样本共含8个门的42个菌属。两样本均含有4种乳酸菌属,分别为魏斯氏属（Weissella）、明串珠菌属（Leuconostoc）、乳球菌属（Lactococcus）、乳杆菌属（Lactobacillus）,其中魏斯氏属（Weissella）相对丰度均最高,达25%以上,且在发酵后期4种乳酸菌的相对丰度略有下降。     

黄豆发酵与牛乳发酵酸奶的细菌多样性分析

为探究植物蛋白与动物蛋白发酵乳品中细菌多样性之间的关系,运用16S rRNA高通量测序技术,对纯黄豆、纯牛乳发酵酸奶中细菌多样性进行分析,并探究植物代糖对其细菌多样性差异形成的影响,预测酸奶中微生物群落功能的组成。α多样性分析结果表明,黄豆样本细菌多样性高于牛乳样本;Adonis及主坐标分析显示,黄豆样本与牛乳样本组间群落组成差异极其显著;多级物种层级分析及组间差异分析表明,黄豆、牛乳样本菌群中优势门均为厚壁菌门(Firmicutes),优势属均为链球菌属(Streptococcus),黄豆样本显著富集芽孢杆菌目(Bacillales),牛乳样本大量富集乳杆菌目(Lactobacillales);样本层级聚类分析显示,添加代糖对黄豆发酵酸奶样本群落组成具有一定的影响。功能预测发现,细胞运动、癌症(特定类型)、排泄系统、物质依赖功能在黄豆发酵酸奶样本中丰度值远大于牛乳样本。黄豆发酵酸奶细菌多样性显著高于牛乳发酵酸奶,这为开发利用植物蛋白中的微生物资源提供了理论支持。     

沙棘酵素自然发酵过程中品质特征和细菌群落动态变化

为揭示沙棘酵素发酵过程中细菌菌群结构演变规律及自然发酵本质,利用Illumina Miseq高通量测序技术分析发酵过程中细菌群落结构的变化,同时对其各项理化指标和活性成分的变化规律进行分析。结果表明,经过60 d自然发酵,pH由4.42下降至3.47,总酸由2.6 g/L增加至10.54 g/L,总糖由80.69 g/L下降至32.59 g/L,可溶性性蛋白由0.87 g/L下降至0.28 g/L,而总黄酮和总多酚分别由0.11 g/L和1.24 g/L增加至0.47 g/L和4.55 g/L。沙棘酵素发酵过程中细菌群落的物种多样性整体呈逐渐下降的变化趋势。在整个发酵过程中,厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）是主要优势菌门,其相对丰度之和大于97%。乳杆菌属（Lactobacillus）是发酵后期的绝对优势属,其发酵60 d的相对丰度可达82.16%。此外,冗余分析结果表明pH和总酸是沙棘酵素发酵过程中细菌群落演替的主要驱动力。该研究加深对自然沙棘酵素发酵机制的认识,为筛选潜在价值的益生菌和实现精准人工调控提供科学依据。     

清酱香型白酒陶坛发酵细菌群落结构多样性分析

利用高通量测序并结合数理统计对清酱香型白酒陶坛发酵过程中酒醅的细菌群落结构进行分析.结果 表明,其发酵过程的优势细菌门为Firmicutes和Proteobacteria,主要细菌属为Weissella、Gluconobacter、Lactobacillus、Staphylococcus、Pseudomonas、Ace...     

基于高通量测序不同生产工艺晴隆酸菜细菌多样性分析

该研究通过高通量测序技术分析工厂化和家庭作坊式两种工艺生产的晴隆酸菜中细菌的多样性,并采用热图分析和主成分分析（PCA）对不同晴隆酸菜样品间细菌群落结构的相似性进行研究,最后分析其优势细菌属。结果表明,5个晴隆酸菜样品中共鉴定出19门、416属。家庭作坊式生产的晴隆酸菜细菌多样性高于工厂化生产;工厂化生产的晴隆酸菜细菌群落结构较相近且优势细菌属相同,分别为乳酸球菌属（Lactococcus）、芽孢杆菌属（Bacillus）、乳酸杆菌属（Lactobacillus）、大洋杆菌属（Oceanobacillus）。3种家庭作坊生产的酸菜样品中优势细菌属各有差异,但均含有乳酸杆菌（Lactobacillus）。     

肉类调理食品中细菌多样性的分析

肉类调理食品方便快捷,营养美味,深受消费者青睐,但其丰富的营养物质容易造成微生物的滋生,影响食品品质和消费者健康。高通量测序技术可以全面、准确的研究肉类调理食品中微生物群落结构,为微生物防控和标准化生产提供理论基础。本文通过均质提取法对肉类调理食品中微生物基因组进行提取,并以16S rRNA可变区V3-V4作为测序片段,分析细菌多样性。实验表明,4种肉类调理食品细菌多样性均较高,菌群结构具有一定的相似性,炸鸡块、骨肉相连和冷冻牛排的优势菌群是Anderseniella属,而羊肉串优势菌群是不动杆菌属,此外肉类调理食品中还存在芽胞杆菌属、梭菌属、泛菌属、假单胞菌属、嗜冷杆菌属和乳球菌属等。本论文明确了使用均质提取法对肉类调理食品中微生物进行16S rRNA V3-V4区测序分析,为后续大规模菌群研究提供思路和方法。     

Investigation of donkey milk bacterial diversity by 16S rDNA high-throughput sequencing on a Cyprus donkey farm

The interest in milk originating from donkeys is growing worldwide due to its claimed functional and nutritional properties, especially for sensitive population groups, such as infants with cow milk protein allergy. The current study aimed to assess the microbiological quality of donkey milk produced in a donkey farm in Cyprus using culture-based and high-throughput sequencing techniques. The culture-based microbiological analysis showed very low microbial counts, whereas important food-borne pathogens were not detected in any sample. In addition, high-throughput sequencing was applied to characterize the bacterial communities of donkey milk samples. Donkey milk mostly composed of gram-negative Proteobacteria, including Sphingomonas, Pseudomonas, Mesorhizobium, and Acinetobacter; lactic acid bacteria, including Lactobacillus and Streptococcus; the endospores forming Clostridium; and the environmental genera Flavobacterium and Ralstonia, detected in lower relative abundances. The results of the study support existing findings that donkey milk contains mostly gram-negative bacteria. Moreover, it raises questions regarding the contribution of (1) antimicrobial agents (i.e., lysozyme, peptides) in shaping the microbial communities and (2) bacterial microbiota to the functional value of donkey milk.     

浙江地区中温大曲贮存过程细菌群落多样性及功能预测分析

利用16S rRNA高通量测序和理化分析技术分别解析浙江地区中温大曲贮存过程中细菌群落多样性和理化特征演替,并结合生物信息学方法预测菌群功能。结果表明,大曲贮存90 d后,pH和含水量显著降低（P<0.05）,酸度显著升高（P<0.05）,且贮存前后细菌群落多样性和结构组成差异显著（P<0.05）。乳酸杆菌属（Lactobacillus）和魏斯式菌属（Weissella）是大曲贮存期间的绝对优势属,其相对丰度范围分别为47.56%～63.44%和25.16%～42.77%。魏斯式菌属相对丰度与含水量和pH呈正相关,而酸度与乳酸杆菌属、醋酸杆菌属（Acetobacter）和克罗彭斯特菌属（Kroppenstedtia）相对丰度呈正相关。此外,功能预测结果表明中温大曲贮存期间的基因功能主要与代谢、遗传信息处理和环境信息处理等功能相关。     

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。     

基于高通量测序技术对浙江传统发酵蔬菜微生物多样性的解析

以浙江地区传统发酵蔬菜臭冬瓜、臭苋菜梗、酸笋和酸茭白为研究对象,采用Illunina MiSeq高通量测序技术,分别分析浙江传统发酵蔬菜的汁液、固形物和培养物中细菌和真菌微生物群落组成和多样性,探讨“臭”和“酸”类发酵食品的微生物群落组成差异.结果 表明:14个样品中细菌和真菌的测序覆盖率分别为0.97和0.99.分析...     

蓝莓酵素对高脂血症小鼠的降血脂及肠道菌群调节作用

以蓝莓果汁为对照,研究蓝莓酵素对高脂血症小鼠血脂代谢异常的调节作用及肠道微生物菌群的影响。将高脂血症小鼠分为正常组、模型组、辛伐他汀组、蓝莓酵素高剂量组、蓝莓酵素中剂量组、蓝莓酵素低剂量组和蓝莓果汁组,使用药物干预4周,定期测量小鼠体重。实验结束后测定小鼠体重、血清血脂水平、脏器变化及蓝莓酵素对小鼠肝脏功能的影响,并观察肝脏、肾脏及结肠组织病理学切片。之后以高脂血症小鼠粪便为研究对象,通过16S rRNA高通量测序分析蓝莓酵素对高脂血症小鼠粪便中肠道菌群组成、相对丰度和多样性的影响。结果表明,蓝莓酵素可以抑制小鼠的体重增加（P<0.05）;降低高脂血症小鼠血清中总胆固醇（total cholesterol,TC）、甘油三酯（triglyceride,TG）、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol,LDL-C）的含量（P<0.01）,增加血清中高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol,HDL-C）的含量（P<0.01）;减轻小鼠心脏、肝脏和肾脏组织器官重量（P<0.01）,降低谷丙转氨酶（alanine transaminase,ALT）和谷草转氨酶（aspartate aminotransferase,AST）活性保护肝脏组织器官（P<0.01）。蓝莓果汁组对小鼠体重作用效果不明显,对TC、TG、LDL-C、HDL-C含量与高脂饮食组之间无明显差异。结果显示,蓝莓酵素能明显改善肝脏、肾脏及结肠组织病变,使组织损伤正常化,改善高脂血症状,影响了肠道微生物区系的碳水化合物代谢、氨基酸代谢和能量代谢能力,调节了肠道微生物的丰度和多样性,改变了高脂血症小鼠肠道微生物群的结构组成。     

富硒绿茶提取物对肠道菌群的调节作用

探究富硒绿茶提取物对肠道菌群失调小鼠的影响,采用头孢曲松钠进行肠道菌群失调模型的建立,检测小鼠肠组织中分泌型免疫球蛋白A（secretory immunoglobulin A, SIgA）、脂多糖（lipopolysaccharide, LPS）和小鼠粪便中短链脂肪酸（short-chain fatty acids,SCFAs）含量,并通过16S rRNA 高通量测序检测富硒绿茶提取物对小鼠肠道菌群的调节作用。结果表明,富硒绿茶提取物显著提高肠道菌群失调小鼠回肠SIgA 含量、小鼠粪便中SCFAs 含量,降低小鼠结肠组织中LPS 含量,相比普通绿茶,富硒绿茶具有更强的肠道免疫调节和抗炎优势。高通量测序结果显示,富硒绿茶提取物可以显著调节头孢曲松钠引起的小鼠肠道微生物多样性改变,抑制变形菌和放线菌的生长和促进毛螺旋菌、阿克曼菌、拟杆菌等有益菌的繁殖,因此富硒绿茶提取物具有调节小鼠肠道菌群的作用。