宏基因组学及其在大曲酒微生物研究中的应用

利用宏基因组学技术可以直接从基因水平上研究大曲酒生产微生物群落,研究发酵过程中微生物群落的消长及变化,特别是对大曲酒微生物群落的功能菌及多酶体系的认识,全面了解大曲酒微生物群落的代谢机理和形成大曲酒与众不同的香味组分的构成和风味特征.     

宏基因组学在白酒酿造领域中的研究及应用

不可培养微生物占据微生物总数的99%以上,这让对微生物世界的认识和生物资源开发受到很大限制。宏基因组学技术避开了微生物分离培养的过程,极大地扩展了微生物资源的利用空间,是现代基因工程一个新的发展方向和研究热点。本文介绍了宏基因组学的研究策略以及在白酒行业中的研究现状及应用。     

宏基因组学在食品科学领域的应用研究进展

宏基因组学是一种免培养,能够直接从环境中提取全部微生物基因组DNA,通过构建宏基因组文库并适当筛选,得到目的基因及生物活化物质的新型研究方法,它可以最大限度地挖掘微生物资源,现在愈渐成为微生物研究和开发最重要的课题之一。本文综述了宏基因组学的研究方法及其近几年来在食品科学领域的应用,着重介绍其在酶制剂开发、食品安全卫生、食品发酵群落、生态演化,食品营养和发现新型物质等领域的应用。同时探讨宏基因组学在食品科学领域未来的应用前景。     

基于宏基因组学解析高温大曲微生物群落与功能的异质性

高温大曲为酱香型白酒生产所需的糖化发酵剂和生香剂，对基酒的质量及风格起着至关重要的作用。高温大曲发酵过程中曲堆不同位置曲坯的温湿度、水分存在较大差异，导致微生物群落结构及美拉德褐变反应程度差异明显，进而形成黑、黄、白三种颜色且风格不同的高温大曲。本文应用宏基因组学探究了不同高温大曲微生物群落结构及功能差异，结果表明，黑曲中的微生物以罗萨氏菌属（Rasamsonia）、曲霉属（Aspergillus）、丝衣霉属（Byssochlamys）等真菌为主，具有较强的糖苷水解酶（Glycoside Hydrolases,GHs）、辅助氧化还原酶（Auxiliary Activities,AAs）生成能力；与黑曲相似，黄曲中的微生物以罗萨氏菌属、篮状菌属（Talaromyces）、曲霉属等真菌为主，黄曲中可能积累较高含量的糖苷水解酶、糖基转移酶（Glycosyl Transferases,GTs）；白曲中的微生物以克罗彭施泰特氏菌属（Kroppenstedtia）、链孢子菌属（Desmospora）、枝芽孢菌属（Virgibacillus）、芽孢杆菌属（Bacillus）等细菌为主，可以合成较多的...     

宏基因组学在木聚糖酶制剂基因新资源开发中的应用

木聚糖酶是一种重要的工业酶制剂,其来源主要是从多种生物体,尤其是微生物体中通过培养分离得到的。目前通过常规培养手段只能获取自然界约1%的微生物木聚糖酶基因资源,使得优良木聚糖酶制剂的开发遭遇限制瓶颈。而宏基因组学研究通过提取环境中的大量微生物基因组DNA、构建文库并对文库进行筛选寻找,它突破了传统微生物产木聚糖纯培养方法的局限,使得从环境中获得大量非培养的99%的微生物基因资源成为现实,极大地扩展了微生物产木聚糖酶资源的利用空间。宏基因组学在开发具有工业应用价值的优良木聚糖酶基因方面具有独特优势,综述了宏基因组学文库的构建、筛选方法以及其在木聚糖酶基因资源开发应用的情况。     

大黄鱼糟制过程中宏基因组学研究

采用宏基因组学技术分析不同糟制阶段大黄鱼的菌相变化,并确定糟制每个阶段的优势微生物。结果表明,糟制过程中菌相逐渐趋于单一,样品丰富度不断减少,多样性下降,均匀度变差。整个糟制过程中样品的优势菌以革兰氏阳性菌为主。细菌样品糟制前期(糟制1 d)芽孢杆菌属为优势菌,占45.06%,弧菌属和涅瓦菌属数量次之,分别占9.00%和6.71%。糟制后期(糟制30 d)魏斯氏菌属、涅瓦菌属、芽孢杆菌属和乳杆菌属,成为优势菌菌群的主要组成,分别占26.38%,15.35%,12.10%和7.59%。真菌菌相糟制前、后变化较大,糟制前期优势菌为柄孢壳属和毛孢子菌属,分别占8.46%和6.35%。糟制中期、威克汉姆酵母逐渐取代了其它大部分真菌,成为绝对优势菌,占94.71%。细菌样品属水平经聚类分析发现:酒糟样品和糟制1 d样品聚为一类,糟制4 d样品和糟制8 d样品聚为一类,鲜鱼样品、糟制16 d样品和糟制30 d样品各为一类。     

食品微生物基因组学的研究进展

随着已完成或正在进行基因组测序的食品微生物数量的迅速增加，利用基因组信息进行比较基因组学及功能基因组学的研究将有益于食品生物技术的发展，它不但有助于了解微生物细胞的生理及代谢功能，而且还为利用食品级生物改进食品的功能及安全性提供了众从可能性。     

基因组学及其在白酒酿造基础研究领域中的应用

中国白酒酿造属于典型的多菌种固态发酵模式,因特殊的开放式酿造工艺使得参与发酵的微生物种类极其复杂,然而传统分离培养技术限制了对复杂微生物体系的深入研究。基因组学以其通量高、规模大等特点为解析复杂多样的生物体基因组提供了技术手段,能够实现对传统白酒固态发酵微生物及其表达调控的研究,最终揭示微生物与功能代谢物之间的内在关联性。本文主要综述了基因组学关键技术及其在白酒酿造基础研究中的多方面应用,总结多组学联合技术在白酒酿造基础研究中的应用现状,为实现高产优质、现代化酿造白酒的研究提供参考。     

培养组学在人体肠道微生物研究中的应用

肠道微生物是人体重要的"器官",与免疫、营养、代谢等诸多生理功能紧密相关。利用宏基因组测序技术已经阐明肠道微生物与人类健康之间的复杂关系,然而仍无法获得细菌分离株,不能明确特定细菌在肠道中发挥作用的内在机制,进而不利于肠道"暗物质"的进一步发现。采用由多种培养方法与细菌的快速鉴定技术相结合的培养组学方法,培养出数百种与人类相关的新细菌,为深入研究细菌表型及基因功能提供了菌体样本,也为筛选肠道中的新型益生菌提供了数据支持。本文综述近几年培养组学的发展状况及其应用于人体肠道微生物区系研究的优势。     

普洱茶发酵过程中可培养微生物的群落结构分析

为建立普洱茶传统渥堆发酵微生物菌种库,改善普洱茶传统发酵工艺,开发新的普洱茶产品,本试验采用传统培养技术、分子生物学测序技术对茶原料(SC)、不同发酵阶段茶样(JC)、发酵空间空气(KQ)和发酵地面(DM)的可培养微生物进行分离培养、纯化、鉴定,并对SC、JC、KQ和DM中的可培养微生物种类的异同进行网络关系分析。结果表明,普洱茶发酵过程中可培养的细菌多样性较真菌丰富,分离到细菌14种,分布于2个门,9个属,Bacillus sp.的微生物种类较多。真菌12种,分布于3个门,6个属,Aspergillus sp.和Arxula sp.的微生物种类较多。发酵茶样与茶原料中的可培养微生物种类相似性较大,与发酵环境中可培养微生物的种类相似性较小。     

普洱茶不同贮藏时期微生物种群的鉴定

本研究在8个不同贮藏时期的普洱茶中鉴定出黑曲霉、产黄青霉、根霉、木霉、灰绿曲霉、酵母、芽孢杆菌、无芽孢杆菌、球菌、乳酸菌、放线菌等微生物类群.     

普洱茶对小鼠体重的控制作用研究

探讨普洱茶控制体重的作用,为普洱茶保健作用提供一定的理论依据.7组昆明种小鼠,每组20只,分别连续灌胃生理盐水(对照组)和不同剂量的普洱茶水浸提物30 d.按照小鼠体质量给予不同体积的受试物,自由摄食与饮水.每周称量小鼠体重1次.结果表明:3周后,与对照组相比,普洱茶(熟茶)高剂量组和普洱茶(生茶)中、高剂量组小鼠体重均有降低(P＜0.05).普洱茶(熟茶)和普洱茶(生茶)均具有显著地控制小鼠体重的作用.     

普洱茶后发酵过程中多酚类成分生物转化的研究进展

普洱茶产于云南,属于后发酵茶,是我国黑茶的典型代表之一。微生物参与的后发酵过程使晒青毛茶中的多酚类成分发生了一系列复杂的诸如氧化、聚合、缩合、分解等为主的电化学变化,奠定了普洱茶的化学物质基础,赋予了普洱茶特殊的风味品质和保健功效。近年来的研究表明,普洱茶后发酵过程中,在微生物分泌的胞外酶作用下,糖基化、甲基化以及其他类型取代方式的化学结构修饰也是多酚类成分生物转化的重要途径之一,以此形成了众多多酚类成分的化学结构修饰产物。现有研究表明,这些结构修饰产物对普洱茶的风味品质和生物活性产生重要影响,是普洱茶中潜在的重要品质化学成分和标志性成分,具有重要的研究意义。本文综述了普洱茶中多酚类成分化学结构修饰产物的研究进展。     

普洱茶中真菌合成洛伐他汀的能力分析

对从普洱茶中分离的曲霉、青霉和木霉属真菌进行纯培养,采用液相色谱法分析培养基中洛伐他汀的含量,鉴定普洱茶中真菌合成洛伐他汀的能力。结果显示：曲霉属真菌中1株塔宾曲霉、1株温特曲霉和1株烟曲霉具有合成洛伐他汀的能力,在察氏(CYA)培养基中检测到的洛伐他汀含量分别为(9.59±0.42)、(2.33±0.21)、(2.77±0.13)ng/g;青霉属真菌中只有产黄青霉在CYA培养基上能检测到洛伐他汀的存在,检测含量为(3.36±0.69)ng/g;而从普洱茶中分离到的2株木霉属真菌--棘孢木霉和橘绿木霉均具有合成洛伐他汀的能力,在CYA培养基中检测到的洛伐他汀的含量分别为(4.8±0.17)、(1.47±0.36)ng/g。     

云南普洱茶产地微量元素的指纹溯源

通过普洱茶特征元素筛选,结合土壤微量元素因子,建立高效准确普洱茶产地溯源模型。采用等离子发射光谱质谱法测定来源于云南普洱茶三大产区(西双版纳、普洱和临沧)的种植土壤和茶叶成品中的14种微量元素(Mn、Fe、Li、Be、Ti、Co、Ni、Mo、Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、As、Se)和16种稀土元素(La、Ce、Pr、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Nd、Sc、Y)的含量,对其进行了方差分析、相关性分析、主成分分析和判别分析(逐步线性判别)。对不同产区的普洱茶微量元素和稀土元素分析,结合同种元素在土壤中的相关性,筛选出La、Ce、Pr、Sm和Se 5种元素作为判别普洱茶产地判别指标,对样品的初始正确识别率为:89.3%,交叉验证识别率为:89.3%。普洱茶中微量元素与稀土元素组成受到土壤的影响,在各自产地间形成各自的指纹特征,可以用于鉴别普洱茶的产地溯源。     

普洱茶中转化茶多酚的优势菌株筛选与鉴定

普洱茶是以晒青毛茶为原料,采用独特工艺加工而成的一种发酵性茶叶,其中微生物的发酵对普洱茶的品质形成起着决定性作用。为了提高普洱茶品质和缩短发酵周期,本研究对普洱熟茶样品中转化茶多酚的微生物进行筛选与鉴定。经过固体平板初筛和液体茶汤培养复筛,得到3株氧化茶多酚形成茶褐素能力较强的菌株。将这3株菌回接普洱茶固态发酵,明显促进了茶多酚转化为茶色素,并改善了3种茶色素的比例。分子生物学鉴定结果表明,这3株菌分别为黑曲霉(Aspergillus niger)、布朗克假丝酵母(Candida blankii)和泡盛曲霉(Aspergillus awamori)。     

古树普洱茶生茶贮藏过程中香气成分的变化

采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术及专业级感官审评,对西双版纳州3个产地不同贮藏时间的11个古树普洱茶生茶香气组分进行分析,通过正交偏最小二乘-判别分析和变量重要性因子分析找出主要差异成分.结果显示,未经贮藏的古树普洱茶生茶香气特征为清香型,甲苯、1-辛烯-3-醇、D-柠檬烯、顺式芳樟醇氧化物(呋喃)、芳樟醇...     

普洱茶对小鼠血糖的干预作用

将昆明种雄性小鼠随机分为5 组, 每组8 只, 分别为阴性对照组、阳性对照组和普洱茶低（0.45 g/（kg·d））、中（0.90 g/（kg·d））、高（1.35 g/（kg·d））剂量组。每天灌胃给药,测体质量,连续处理30 d后,禁食24 h,取血测血糖、胰岛素、α-葡萄糖苷酶活力,以研究普洱茶对小鼠血糖的干预作用。结果显示：普洱茶能显著降低小鼠的体质量、脂肪系数、血糖、胰岛素和α-葡萄糖苷酶活力。与阳性对照组比较,普洱茶低、中、高剂量处理组小鼠的血糖分别降低为16.86%、29.64%、49.58%;胰岛素依次降低为17.17%、32.32%、47.47%;α-葡萄糖苷酶活力分别降低了8.86%、17.86%、32.43%。因此,普洱茶具有减肥降脂作用,同时降低血清中的胰岛素、α-葡萄糖苷酶活力水平,有效改善胰岛素抵抗作用,可作为预防治疗糖尿病和高糖症的潜在保健饮品。