PCR-DGGE分析东北传统发酵酸菜中乳酸菌多样性

以传统自然发酵的酸菜为研究对象,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（polymerase chain reactiondenaturedgradient gel electrophoresis,PCR-DGGE）技术监测酸菜发酵过程中细菌的动态变化,计算不同发酵时间细菌的多样性指数,并对图谱特异性条带进行克隆、测序、构建系统发育树。结果表明：酸菜发酵第40天多样性指数达最高值,说明此时细菌种群多样性最高;发酵过程中含丰富的乳酸菌,主要的优势菌群为乳杆菌属,包括植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、短乳杆菌、干酪乳杆菌、棒状乳杆菌、戊糖乳杆菌、唾液乳杆菌以及Iwatensis乳杆菌。其中发酵前期的优势菌群为乳酸乳球菌和戊糖乳杆菌,而植物乳杆菌为发酵中后期的优势菌种。     

PCR-DGGE分析东北自然发酵酸菜中乳酸菌多样性

为了探明传统的自然发酵白菜中乳酸菌的多样性及其优势乳酸菌群,试验主要采用变性梯度凝胶电泳法(denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE),对5份采自我国东北地区利用传统方法制作的自然发酵酸菜样品中的乳酸菌多样性进行分析。结果表明,5份传统发酵酸菜样品共鉴定出了9个乳酸菌种,呈现出丰富的多样性。其中,植物乳杆菌、短乳杆菌、清酒乳杆菌和弯曲乳杆菌是酸菜样品的优势菌群,此外,还发现了片球菌、乳酸乳球菌、Hammesii乳杆菌和Odoratitofui乳杆菌,而Hammesii乳杆菌和Odoratitofui乳杆菌在此前文献报道中利用传统方法没有分离到。     

传统发酵蔬菜微生物群落结构分析

以市售9种发酵蔬菜为对象,采用聚合酶链式反应结合变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)指纹图谱技术,进行了样品中微生物群落多样性分析、主成分聚类分析(PCA)和优势条带的序列分析。结果表明:货架期内,泡菜、榨菜、酱菜和酸菜等不同加工工艺对发酵蔬菜的多样性和群落结构有显著影响。相同工艺的发酵蔬菜样品,细菌多样性指数差异不大,PCA分析聚为一类。不同加工工艺、包装工艺、不同原料的发酵蔬菜中,存在着丰富的乳杆菌群。植物乳杆菌存在于所有发酵蔬菜中,短乳杆菌为泡菜和酸菜的优势菌群,弯曲乳杆菌在泡菜和浙江榨菜中为优势菌群,消化乳杆菌和食用糖乳杆菌分别为酸菜和酱菜的优势菌群。此外,在散装榨菜和散装酱菜中检测到嗜冷杆菌;两种不同产地的酸菜中均含有产气肠杆菌;9号酸菜中还含有摩根菌;4号榨菜中含有嗜盐杆菌。以上几种细菌均属于有害菌或条件治病菌。综上所述,除3种泡菜外,其它榨菜、酱菜和酸菜等均发现有害菌或条件致病菌,对于这些有害菌应进一步研究,确定其属于生产过程还是储存过程的污染,从而为食品安全提供依据。     

PCR-DGGE分析东北自然发酵酸菜中的微生物多样性

为了探明传统的自然发酵酸菜中微生物的多样性和优势菌群,通过聚合酶链式反应–变性梯度凝胶电泳(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE)技术分析酸菜发酵过程中微生物群落动态变化。结果表明:东北自然发酵酸菜中的细菌种类比较丰富,真菌在酸菜中存在相对较少。东北自然发酵酸菜在发酵早期的活跃菌为明串珠菌(Leuconostoc sp.),而后是发酵产酸的嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)、发酵乳杆菌(L.fermentum)和植物乳杆菌(L.plantarum),最后是由植物乳杆菌完成发酵过程。其中明串菌株为酸菜发酵前期优势细菌,植物乳杆菌为发酵中后期优势细菌,东北自然发酵酸菜发酵过程中主要真菌为汉逊德巴利酵母(Debaryomyces hansenii)、热带假丝酵母(Candida tropicalis)、扩展青霉(Penicillium expansum),真菌数量随发酵时间的增加而减少,且种类也随时间的变化而不断变化。     

盐度对紫甘蓝自然发酵过程中细菌多样性及品质的影响

以不同盐度水平(1%,3%,5%,10%)下自然发酵的紫甘蓝为研究对象,利用16S rRNA扩增子测序技术分析其自然发酵过程中细菌多样性的变化规律,同时对其自然发酵过程中理化特性的变化及感官品质进行研究。结果表明：4种盐度下自然发酵的紫甘蓝酸菜均以变形菌门和厚壁菌门为主,主要优势菌属为乳杆菌属、肠杆菌属。除此之外,1%盐度下自然发酵的紫甘蓝酸菜的优势菌属还有乳球菌属,而3%盐度有泛菌属,5%和10%盐度则有明串珠菌属。不同盐度下自然发酵的紫甘蓝酸菜在自然发酵过程中pH值随发酵时间呈下降趋势,总酸均随发酵时间增加,还原糖含量和亚硝酸盐含量则随发酵时间呈先升高后下降的趋势。相关性分析显示,乳杆菌属、肠杆菌属、乳球菌属等菌属与理化特性的相关性较大。综上,3%盐度下自然发酵的紫甘蓝酸菜样品细菌多样性丰度较高,总酸累积最高,且感官品质较好,较适合紫甘蓝的发酵。     

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...     

塔吉克斯坦地区自然发酵牛乳中乳酸菌的分离鉴定及多样性分析

目的:自然发酵牛乳是塔吉克斯坦地区游牧民族日常饮食的重要组成部分,其中蕴含丰富的乳酸菌资源。目前对于该地区自然发酵牛乳中的微生物群落结构和乳酸菌多样性的研究较少。方法:采用纯培养的方法结合宏基因组测序技术对塔吉克斯坦自然发酵牛乳的微生物多样性进行研究。同时,将该地区微生物群落数据集与吉尔吉斯斯坦和摩洛哥的微生物群落数据集进行比较。结果:纯培养结果显示,从7份酸牛乳中共分离92株乳酸菌,其中的优势菌种为德氏乳杆菌;宏基因组16S rRNA基因测序结果显示,德氏乳杆菌相对含量高达82%,是所有样品的优势菌种。3个地区对比分析发现,自然发酵牛乳中微生物群落具有一定的地域差异,塔吉克斯坦和吉尔吉斯斯坦地区菌种组成上较为相似,而摩洛哥与二者差异较大。结论:获得塔吉克斯坦地区自然发酵牛乳的乳酸菌资源和多样性信息,为乳酸菌的开发利用提供了菌株,为自然发酵乳制品中乳酸菌的研究提供了基础数据。     

酸菜水中细菌多样性研究

以恩施地区酸菜水为研究对象,使用Miseq高通量测序技术与聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)相结合的手段对样品中的微生物多样性和群落结构进行解析,同时利用纯培养的方法进行乳酸菌的分离鉴定。结果表明:酸菜水中的细菌种类较为丰富,其中隶属于硬壁菌门(Firmicutes)的乳杆菌属(Lactobacillus)为优势属,其相对含量达76.25%。通过PCR-DGGE技术与纯培养方法发现,酸菜水中的优势乳酸菌为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。     

酸菜发酵期间细菌群落结构动态变化分析

以自制酸菜为研究对象,利用16S rRNA高通量测序技术检测酸菜发酵期间细菌群落的组成及演替规律。结果表明,发酵第1天的酸菜样本中微生物丰富度和多样性最高,随着发酵的不断进行,微生物丰富度和多样性呈先降后缓慢增加的趋势。细菌群落结构与发酵进程显著相关,因此不同发酵时期优势菌属不同。酸菜发酵期间的主要优势细菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）（0.01%～82.32%）、肠杆菌属（Enterobacter）（0～20.60%）、明串珠菌属（Leuconostoc）（1.66%～9.48%）、盐单胞菌属（Halomonas）（0.03%～1.84%）和魏斯氏菌属（Weissella）（0.01%～8.26%）等,其中乳酸菌占据绝对的优势地位。     

基于高通量测序的豆清发酵液中乳酸菌多样性研究

以豆清发酵液作为研究对象,通过高通量测序对样品进行细菌群落结构研究,得出乳杆菌是丰度最高的细菌,在豆清液发酵中起重要作用。通过Rarefaction曲线和Shannon-Wierner多样性曲线分析,得出样品中细菌多样性和丰富度分布图,测序量能较好的覆盖样品内所有细菌类群。通过群落组分结构对比分析,得出样品中的主要微生物是桥乳杆菌(Lactobalillus pontis)和面包乳杆菌(Lactobacillus panis)。为深入研究豆清液发酵过程中的微生物群落的变化规律奠定基础,也为后续建立豆清发酵液中微生物体系指标和控制点浆工艺的研究提供理论和技术依据。     

基于16S rDNA高通量测序方法比较新疆西北部地区乳品中微生物的多样性

为更加全面地了解新疆特色乳品中微生物多样性,比较不同动物来源的原奶和酸奶的细菌群落结构,运用高通量测序技术,对乳品中细菌16S r DNA V4-V5区测序,进而对新疆克州和塔城地区牛奶、驼奶、马奶、羊奶、酸牛奶、酸驼奶和酸马奶7种乳品中细菌群落组成和多样性进行分析。研究共获得539 557条有效序列,379个OTU。多样性分析表明,原奶样品中细菌Shannon-Wiener指数明显高于酸奶样品。微生物群落组成分析发现,不同乳品之间菌群组成差异较大。7种乳品中的菌群均以厚壁菌门和变形菌门为主,但原奶样品主要以变形菌门为主,而酸奶样品主要以厚壁菌门为主。在属水平上,牛奶主要以假单胞菌属(Pseudomonas)为主,驼奶主要以埃希菌属-志贺菌属(Escherichia-Shigella),马奶主要以明串珠菌属(Leuconostoc)为主,羊奶中的优势菌属为乳球菌属(Lactococcus),而酸牛奶、酸驼奶和酸马奶都是以乳杆菌属(Lactobacillus)为优势菌属。不同动物来源的原奶和酸奶样品中的微生物多样性存在显著差异,并且原奶中检测到的环境污染菌和致病菌(或条件致病菌)的丰度也相对较高。本研究结果将为准确评估乳品中的微生物群落对新疆地区少数民族健康的影响提供一定的数据基础。     

基于454方法分析曲霉型豆豉发酵中细菌群落多样性

采用454高通量焦磷酸测序技术测定了曲霉型豆豉发酵周期8个不同阶段样品细菌多样性变化,研究不同阶段细菌群落变化及多样性。结果表明:细菌在门、纲两个水平各个不同样品主要微生物类别相似度很高,总共厚壁薄门、变形菌门、放线菌门三者占90%以上,但目、科、属水平差别较大,样品均一性最好的样品为HY04,有31个主要属,魏斯氏菌属、芽孢杆菌属、葡萄球菌属、乳球菌属、肠球菌属、假单胞菌在发酵不同阶段出现,丰度差异较大。证明曲霉型豆豉发酵过程中微生物群落结构复杂,主要菌群相对稳定。     

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。     

特香型白酒酿造过程中真核微生物菌群演替

采用高通量测序技术对特香型白酒酿造过程中的真核微生物菌群演替动态变化进行分析。方法:分别于发酵窖池内采集底糟样品(0、30 d)和表层与下层酒醅样品(0、3、6、10、15、20、25、30 d),洗脱表面微生物,提取基因组DNA,进行聚合酶链式反应扩增和高通量测序分析。结果表明:在整个发酵周期内,酒醅中的真核微生物菌群多样性与丰度呈现明显下降趋势,优势菌目为Saccharomycetales(酵母目),优势菌属依次为Saccharomyces(酵母属)、Pichia(毕赤酵母)、Galactomyces(耐碱酵母属);相比酒醅而言,底糟真核微生物菌群构成更为复杂,主要优势菌群包括Saccharomycetales(酵母目)、Eurotiales(散囊菌目)、Capnodiales(煤炱目)和Tremellales(银耳目)等;对整个发酵过程中的菌群结构进行主坐标分析,结果显示表层酒醅与下层酒醅在真核微生物菌群结构上没有明显的差异。     

应用Illumina MiSeq测序技术比较风干肉中细菌多样性和微生物安全性

为了解风干肉制品中细菌的多样性及其微生物的安全性,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析风干肉制品中细菌16S rRNA V4区基因序列,进而比较不同风干肉微生物的群落结构组成及多样性差异。结果显示,14 个样品共获得466 975 条有效序列,975 个操作分类单元。多样性分析表明,自然发酵风干肉中具有高度的微生物群落多样性。微生物群落组成分析表明,自然发酵样品中厚壁菌门（Firmicutes,39%）、变形菌门（Proteobacteria,40%）、拟杆菌门（Bacteroidetes,14%）为优势菌门,所占比例都超过了10%,人工调控样品中Firmicutes（92%）为优势菌门。在自然发酵和人工调控肉制品中分别鉴定出241 个和102 个细菌属,细菌多样性在属的水平上差异显著（P＜0.05）。研究结果加深了对风干肉细菌群落组成和多样性的认识,为保证风干肉制品的质量安全、提高风干肉制品的品质、优化风干肉的生产工艺提供理论依据。     

应用Illumina MiSeq测序技术比较传统发酵乳、肉食品中细菌多样性

为全面了解内蒙古特色发酵食品中细菌微生物多样性,比较不同发酵食品的细菌群落结构。运用高通量测序技术,对发酵乳制品(饼状奶酪、棒状奶酪及奶豆腐)和发酵肉制品(发酵香肠、风干羊肉和风干牛肉)中细菌群落组成和多样性进行分析。本研究中共获得194568条有效序列,237个OTU。菌群多样性分析表明:发酵肉制品中菌群Shannon指数较高于发酵乳制品,乳肉制品之间的菌群组成差异较大。发酵乳制品中主要以厚壁菌门为主,而发酵肉制品则以厚壁菌门和变形菌门为主;在属水平上,发酵乳制品的优势菌属为乳杆菌属,而发酵肉制品中的优势菌属为假单胞菌属,次优势菌属为乳杆菌属。在种水平上,由于未检测到的菌群含量较高,所以不能确定乳、肉制品优势菌种,而在发酵乳、肉食品中可检测到的菌群中清酒乳杆菌含量较高。通过16s预测功能分析,发酵乳、肉食品中的绝大部分细菌与转运代谢有关,如脂肪代谢、氨基酸代谢等功能。     

Microbial community analysis of Korean soybean pastes by next-generation sequencing

Soybean pastes, doenjang, have long been consumed as a fortified protein source in Korea. The quality of doenjang is determined by fermentation and Bacillus subtilis is suspected to be the main microorganism responsible. In the current culture-independent analysis, 17,675 bacterial sequences were derived from nine local and two commercial brands of doenjang samples by a barcoded pyrosequencing method targeting the hyper-variable regions V1/V2 of the 16S rRNA gene. In contrast to what has previously been found using plating or conventional molecular biology based methods, doenjang contains a diversity of bacterial species (total 208 species) and each doenjang reflects a region-specific bacterial community. While the Bacillus species was thought to be dominant in soybean pastes, we found that they were in high abundance (58.3-91.6%) only in samples from the central region of Korea, whereas lactic acid bacteria (LAB) (39.8-77.7%) were the dominant bacterial members of other doenjang samples. Compared to local brands of doenjang, commercial brands contain simple microbial communities dominated by Tetragenococcus and Staphylococcus that resemble the microbial communities of Japanese miso; this suggests that artificial inoculation was used for the quality control and standardization of doenjang. In this study, a massive sequencing approach was applied for the first time to analyze the microbial communities of different doenjang samples. Thus, we have determined that massive sequencing is a valid approach for assessing the overall microbial community of Korean fermented soybean pastes.     

应用高通量测序法检测南疆传统酸奶中微生物多样性

采用高通量焦磷酸测序技术和传统培养法对3?份阿图什和1?份乌什传统发酵酸奶进行微生物群落多样性分析。结果表明：4?份样品在3?种培养基上的微生物数量和种类存在差异,即从MRS、YGC及?Lee氏培养基上得到的质量控制后细菌有效序列为20?669条,真菌质量控制后有效序列为293?677?条。在细菌水平上,厚壁菌门（Firmicutes）为各样品中占优势细菌门,丰富度最高,其次为变形菌门（Proteobacteria）;属于厚壁菌门的乳杆菌属（Lactobacillus）和链球菌属（Streptococcus）为其中占优势细菌属。在真菌水平上,子囊菌门（Ascomycota）为占优势真菌门,其次为担子菌门（Basidiomycota）;属于子囊菌门的酵母菌属（Saccharomyces）和克鲁维酵母属（Kluyveromyces）为占优势真菌属。本研究结果为新疆传统发酵酸奶微生物资源开发、应用提供了微生物多样性依据。     

酱块发酵过程中真菌和细菌群落的演替

豆酱是中国传统的发酵豆制品。酱块制作是豆酱发酵的前期阶段,为后期发酵提供丰富的微生物和酶制剂,对豆酱的品质至关重要。为了探究自然发酵豆酱酱块发酵过程中微生物多样性,采用第二代测序Illumina MiSeq方法对采集自开原的4个不同发酵阶段的酱块样品进行微生物多样性分析。结果表明:在属级水平上,共鉴定出21个真菌分类群,其中毛霉菌(Mucor)、青霉菌(Penicillium)、德巴利氏酵母属(Debaryomyces)和根霉菌(Rhizopus)为优势类群;细菌共鉴定出40个细菌分类群,其中乳杆菌(Lactobacillus)、魏斯氏菌(Weissella)和肠球菌(Enterococcus)为优势类群。豆酱酱块中多样性的真菌和丰富的细菌在发酵过程中可能共同发挥特定的作用。本研究阐明了传统发酵豆酱酱块的微生物群落特征,揭示了传统酱块发酵过程中真菌和细菌的群落演替,为豆酱发酵过程控制奠定了理论基础。     

基于高通量测序技术的不同产地腐乳微生物多样性分析

为了解我国不同产地及风味腐乳中微生物的多样性。本研究基于高通量测序（high throughput sequencing,HTS）技术,对16种不同产地的腐乳样品中的微生物群落的多样性和差异性展开分析研究。细菌多样性结果显示,在属水平上,腐乳中含量最丰富的是芽孢杆菌属（Bacillus）和乳酸菌属（Lactobacillus）,这两个属也分别代表了腐乳发酵后期的优势菌群;真菌多样性结果显示,腐乳中含有大量曲霉属（Aspergillus）和放射毛霉属（Actinmucor sp.）等水解酶产生菌;化学成分测定结果显示,不同产地对于腐乳中的化学成分具有一定的影响,腐乳中可溶性蛋白含量以及氨基氮含量与样品中的芽孢杆菌分布呈现正相关;主坐标分析结果显示,16种产地的腐乳样品中的真菌菌群结构与地区存在一定的聚类关系,具体表现为中国东部地区的真菌（ZJ2、ZJ4、ZJ5、ZJ6、SH9、AH11和JX12）可以归为一组,说明腐乳的真菌群落可能受地理因素的影响。本研究加深了对腐乳中微生物群落多样性的了解,为提高传统发酵调味品的品质提供理论支持。