应用16S rDNA克隆文库技术解析四川泡菜发酵过程中的细菌多样性

采用构建16SrDNA基因文库的方法,对四川泡菜发酵过程中细菌多样性进行了研究。结果表明:所得到的1190个克隆子分布于17个类群,泡菜发酵1天细菌多样性最高,发酵31天细菌多样性最低。发酵前期的绝对优势菌为Pseudomonas(35.0%),Vibrio(56.9%),主要优势菌为Lactobacillus(29.5%),Acinetobacter(15.4%),Halomonas(14.3%),Sphingobacterium(12.9%);发酵中期的绝对优势菌为Lactobacillus(94.0%),主要优势菌为Vibrio(12.8%);发酵后期的绝对优势菌为Lactobacillus(50.3%),主要优势菌为Vibrio(19.8%),Halomonas(13.0%),Arcobacter(11.1%),此结果揭示了四川泡菜发酵过程中的细菌多样性,可为四川泡菜的基础研究提供一定的理论基础。     

规模化发酵泡菜生产中的真菌多样性

四川泡菜是四川省四大腌菜之一,为了解其真菌多样性,采用构建18SrRNA文库及ARDRA分型分析,对萝卜、豇豆、青菜和榨菜四种不同原料泡菜样品进行研究。结果表明:所得到的724个阳性克隆子分布于9个类群,萝卜、豇豆、青菜和榨菜的主要优势菌分别为:Debaryomyces;Debaryomyces和Starmerella;Debaryomyces;Starmerella,Debaryomyces和Candida。检测到的次生优势菌有Zygosaccharomyces,Pichia,Halophytophthora等。此研究结果揭示四川泡菜中的微生物多样性,反映不同原料泡菜的微生物群落结构及其差异性,可为揭示泡菜发酵机理、风味因子的形成机制以及工业化生产提供一定的理论基础。     

沙棘酵素自然发酵过程中真菌多样性及群落结构

为研究自然发酵过程中沙棘酵素真菌多样性及其群落结构的变化，采用高通量测序技术对沙棘酵素自然发酵过程中真菌rRNA基因ITS1区进行测序。结果显示:根据97%的相似度对序列进行可操作分类单元分析，得到4个门，16个纲，35个目，71个科，98个属，112个种；真菌群落结构的多样性和丰富度在发酵前期(F22_Q)最高，随着发酵的进行，真菌群落的物种丰富度和多样性均呈下降趋势；真菌组成在发酵前、中期的绝对优势菌门均为子囊菌门，相对丰度为76.97%~96.30%，毛霉菌门是发酵后期的绝对优势菌门，相对丰度为2.39%~77.50%；在属水平上，刺盘孢属为发酵前期绝对优势菌属，相对丰度为30.64%，发酵中期绝对优势菌属为未分类的酵母目，相对丰度为58.06%，毛霉属为发酵后期绝对优势菌属，相对丰度为77.50%；3个发酵阶段可聚为两类，F22_Q聚为一类，中期(F22_Z)和后期(F22_H)聚为一类，样本在毛霉属、未分类的酵母目、红酵母属3种菌属之间具有显著性差异(P<0.05)；在种水平上，发酵前期绝对优势种为未分类的刺盘孢菌，占比为31%，发酵中期未分类的酵母目和未分类的裸节菌的比例最高，分别为58%和22%，发酵后期真菌卷枝毛霉菌的比例最高(75%)，占主导地位。本研究结果为开发沙棘酵素发酵过程中的优势真菌菌群和挖掘益生真菌提供参考。     

利用Illumina MiSeq测序分析手筑茯砖茶发酵及干燥阶段真菌群落多样性

为了解手筑茯砖茶发酵与干燥过程中真菌种类变化,以发酵(0、4、8、12 d)及干燥阶段(17、22 d)的手筑茯砖茶样品为研究对象,应用Illumina MiSeq技术进行扩增测序,为手筑茯砖茶发酵及干燥阶段样品中真菌多样性研究奠定基础。结果表明:手筑茯砖茶的发酵初期真菌群落结构存在较大差异,但随着发酵及干燥的进行真菌多样性整体呈下降趋势。测序及数据清理后共得到990 522个有效的Tags,聚类后有186个可操作分类单元,注释到5个门、14个纲、29个目、47个科、65个属。其中0 d的真菌多样性最高,且相对丰度最高的为曲霉属(Aspergillus),达40.59%。其次为德巴利酵母属(Debaryomyces)、散囊菌属(Eurotium)和青霉属(Penicillium)等。而在4、8、12 d及17、22 d茯砖茶样品中,散囊菌属是绝对优势菌属,第4天时其相对丰度已达到97.27%,在这5组样品中其平均相对丰度高达98.81%。本研究采用Illumina MiSeq测序分析更准确、全面地反映手筑茯砖茶发酵与干燥过程中真菌群落结构和多样性动态变化,为手筑茯砖茶工艺的改进及机理的研究提供了新思路。     

雪茄烟叶工业发酵过程中霉变对真菌群落结构的影响研究

为探究雪茄烟叶工业发酵过程中真菌群落结构随霉变发生的变化情况,以德雪一号雪茄烟叶为实验材料,采用微生物学计数方法和Illumina MiSeq高通量测序技术对雪茄烟叶工业发酵过程中正常烟叶和霉变烟叶进行霉菌数量及真菌群落结构变化分析。结果表明：与正常烟叶相比,发酵第30 d霉变雪茄烟叶中,霉菌数量最高(8.3×10⁴ CFU/g),物种丰富度和多样性最低,OTU数量最少;在门水平上,子囊菌门(Ascomycota)在发酵第30 d霉变烟叶中为绝对优势菌门,平均相对丰度为99.82%;在属水平上,曲霉属(Aspergillus)为整个发酵过程中的主要优势菌属,在发酵第30 d霉变雪茄烟叶中平均相对丰度最大(92.32%);发酵第30 d霉变雪茄烟叶与正常烟叶相比在物种组成上具有明显差别,其中曲霉属既是优势菌属,又是组间差异菌属,且在各样品中平均相对丰度均最高,推断其为引起雪茄霉变发生的关键菌属。     

高通量测序分析大头菜发酵过程中真菌的多样性

为全面揭示大头菜发酵过程中真菌群落结构动态变化,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对不同发酵时期工厂生产的大头菜发酵液进行真菌多样性研究。经可操作分类单元(operational taxonomic units,OTU)分析,24份样品中共发现4个门、19个纲、56个目、106个科、190个属、303个种、516个OTU。通过聚类分析和主成分分析发现,24个样品可根据真菌群落结构特征划分为3个聚类,将发酵的整个过程分为发酵前期、中期和后期,3个发酵阶段共有OTU数为124个。去除未分类的真菌后,所有样品中的优势菌门均为子囊菌门,相对丰度达到74.2%～99.8%,其次为担子菌门。目水平上,发酵前期炭角菌目为优势菌目,相对丰度为45.7%～60.2%,后续发酵过程中,酵母目取代炭角菌目,占据了绝对优势,相对丰度达到63.6%～99.5%。属水平上,发酵前期明梭孢属(Monographella)为优势菌属,发酵中期和后期德巴利氏酵母属(Debaryomyces)和接合酵母属(Zygosaccharomyces)为优势菌属。     

基于Illumina MiSeq高通量测序技术解析四川麸醋发酵过程中微生物菌群结构

以四川麸醋为研究对象,采用高通量测序技术分析四川麸醋发酵过程中微生物群落结构变化和演替规律。结果表明:细菌菌群和真菌菌群丰度指数均在发酵第1天时最大,而细菌菌群和真菌菌群多样性指数最大值分别在发酵第1天和第23天。在门水平上对醋醅中细菌菌群结构和真菌菌群结构进行分析,发现细菌的优势菌门是厚壁菌门,而真菌的优势菌门是子囊菌门。在种水平上对醋醅中细菌菌群结构和真菌菌群结构进行分析,发现细菌的优势菌种是耐酸乳杆菌和巴氏醋杆菌,分别在发酵第7天和第25天时达到最大占比54.47%和84.54%,而真菌的优势菌种是酿酒酵母,在发酵第5天时达到最大占比97.94%。此外,还在醋醅中检测出曲霉属、链格孢属等。通过对四川麸醋发酵过程中微生物群落结构变化演替规律的研究,以期能锚定优势菌种,通过调控发酵环境的微生态结构来提高麸醋的质量。     

基于高通量测序分析复配小曲白酒发酵过程中微生物群落结构及多样性

利用高通量测序对复配小曲清香型白酒酿造过程中微生物多样性及变化规律进行比较分析。结果表明，样品中共检测出35 个门、378 个属的细菌和4 个门、38 个属的真菌。优势菌门为厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、子囊菌门（Ascomycota）和毛霉菌门（Mucoromycota）。小曲白酒发酵过程中菌群结构不断发生变化，发酵前2 d细菌优势菌属为不明立克次体菌属（unidentified Rickettsiales），发酵3 d后的绝对优势菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）直至发酵结束。真菌优势菌属为伊萨酵母属（Issatchenkia）、根霉属（Rhizopus）、酵母菌属（Saccharomyces）和曲霉属（Aspergilus）。随着发酵时间延长，根霉属和曲霉属相对丰度都在降低，而酵母菌属在发酵第2天后其相对丰度在不断提高并成为优势菌。本研究揭示了复配小曲白酒酿造发酵过程中微生物群落多样性及变化规律，为复配小曲白酒的生产提供理论支持。     

酸白菜腌制过程中优势乳酸菌及菌群演替规律研究

以陕西杨凌地区大白菜为原料,切碎,添加2.5%食盐,在22 ℃进行半厌氧自然发酵酸泡菜。发酵过程中在不同时间取泡菜液,测定泡菜pH值、乳酸菌落和菌落总数变化,分离鉴定优势乳酸菌株,检测酸白菜微生物多样性,探究酸白菜腌制过程中菌群的演替变化规律。结果表明:泡菜自然发酵,从第0天到第7天,pH值从初始的6.0降到4.2,乳酸菌数由4.65 lg(CFU/mL)增至7.86 lg(CFU/mL),菌落总数由9.11 lg(CFU/mL)减至8.65 lg(CFU/mL)。在不同发酵阶段共分离鉴定出27株乳酸菌,分别为10株明串珠菌,7株魏斯氏菌,4株乳酸乳球菌,4株弯曲乳杆菌和2株戊糖片球菌。泡菜发酵起始优势乳酸菌种属为魏斯氏菌,发酵中期优势乳酸菌逐渐变成乳酸乳球菌,肠膜明串珠菌演替成优势乳酸菌。整个泡菜发酵阶段异型乳酸发酵菌种占据主导地位,发酵中、后期(5 d后)同型乳酸发酵菌种参与泡菜发酵。     

酱香型白酒第四轮次酒酿造过程中真菌多样性分析

该研究应用Illumina MiSeq高通量测序技术解析酱香型白酒第四轮次酒酿造过程中真菌多样性,并阐明其优势真菌群落结构及其随酿造工艺动态变化。结果表明,在酒曲中主要优势菌有曲霉属（Aspergillus）、嗜热子囊菌属（Thermoascus）;堆积发酵酒醅中主要优势菌有拟青霉属（Paecilomyces）、念珠菌属（Candida）;窖内发酵酒醅中主要优势菌有嗜热子囊菌属（Thermoascus）、嗜热真菌属（Thermomyces）;窖泥中主要优势菌有假霉样真菌属（Pseudallescheria）、镰刀菌属（Fusarium）。同一酒厂和不同酒厂新老车间酒曲、堆积发酵、窖内发酵、窖泥之间真菌组成相似度较高,但其优势菌群丰度差异显著。发酵车间使用年限及窖龄影响着酿酒微生物多样性;使用时间长的车间和窖池其环境微生物种群结构更稳定,优势菌群更突出。     

高通量测序方法研究传统四川泡菜母水中微生物群落的动态变化

为探明传统四川泡菜母水中的微生物群落及其变化规律,构建传统四川泡菜发酵模型,运用高通量测序方法对不同发酵阶段（20?代发酵）泡菜母水微生物群落组成和多样性进行分析。泡菜母水中的细菌群落主要包括7?个门,其中厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）分别占94.64%和2.73%,为优势菌门;真菌群落主要包括3?个门和1?个未分类种群,其中子囊菌门（Ascomycota）占99.93%,为优势菌门。泡菜母水中含量在0.1%以上的细菌属有7?个,主要包括乳杆菌属（Lactobacillus）、拉乌尔菌属（Raoultella）、柠檬酸杆菌属（Citrobacter）、乳球菌属（Lactococcus）等;泡菜母水中的真菌属主要是Kazachstania,含量超过99%。通过分析不同发酵阶段泡菜母水中的微生物群落组成和多样性,结果表明随着发酵代数的增加,泡菜母水中的细菌与真菌多样性呈下降趋势,微生物群落构成趋于稳定：Lactobacillus是达到稳态的泡菜母水中的主要细菌属,Kazachstania是达到稳态的泡菜母水中的主要真菌属。     

壳寡糖对泡菜品质、微生物多样及演替规律的影响

研究壳寡糖对泡菜品质、微生物多样及演替规律的影响,探究其在泡菜生产中的应用潜力。研究表明:壳寡糖能有效降低泡菜中亚硝酸盐含量,提高泡菜中总酸、氨基酸态氮含量,且随壳寡糖含量的增加呈现明显差异。当壳寡糖添加量为1%(质量分数)时,试验组的亚硝酸盐含量为(1.08±0.39)mg/kg(减少近50%)、总酸为(7.42±0.25)g/kg(提高87%)和氨基酸态氮为(56.67±7.5)g/kg(增加32%)。分析发现,壳寡糖显著影响泡菜发酵过程中微生物区系结构。壳寡糖泡菜样品与自然发酵样品中的优势微生物在门水平分析相类似,均为变形菌门和厚壁菌门,而在属水平出现较大差异,如自然发酵组共有17种属微生物参与泡菜的发酵过程,而壳寡糖泡菜仅9种属微生物。发酵中期(3 d),添加壳寡糖使得自然发酵过程中的优势菌微小杆菌属被乳球菌属所取代;发酵5 d后,自然发酵样品中泛菌属和明串球菌属共同主导着发酵的进程,而壳寡糖泡菜中优势菌属仍是乳球菌属,并延续至发酵末期。结论:添加壳寡糖有利于泡菜发酵过程中有益菌群的增长及泡菜品质的提升,壳寡糖在泡菜生产中的应用潜力大。     

高粱单宁对清香型大曲白酒发酵过程中真菌群落结构的影响

以清香型大曲白酒的酒醅为研究对象,利用高通量测序(High-throughput sequencing)技术,解析了2种酒醅(不含单宁高粱酒醅和含单宁高粱酒醅)中真菌的群落结构,以明确高粱单宁对酒醅中真菌群落结构的作用。于发酵第1天(15 ℃)、第3天(19 ℃)、第7天(28 ℃)和第21天(25 ℃)分别采集酒醅样品,提取样品中真菌的基因组DNA,以此为模板扩增了核糖体rDNA的ITS2区,扩增产物构建文库后进行高通量测序,再对有效序列进行分析。结果表明：2种酒醅中优势的酵母菌有复膜孢酵母属(Saccharomycopsis)、伊萨酵母属(Issatchenkia)、酿酒酵母属(Saccharomyces)等,优势的霉菌有根霉属(Rhizopus)、曲霉属(Aspergillus)等。Alpha-多样性指数表明,发酵第3天,含单宁酒醅样品中真菌的多样性显著高于不含单宁酒醅样品(P<0.05),2种样品在其他发酵时间点之间无差异;Beta-多样性结果说明,发酵第7天的2种酒醅样品之间的真菌群落结构差异显著(P<0.05)。在导致2种样品间真菌群落结构不同的因素中,单宁含量...     

高盐稀态酱油发酵优势真菌与风味物质相关性分析

采用Illumina MiSeq高通量测序研究高盐稀态酱油发酵过程中真菌群落结构变化及优势真菌,分析发酵过程中的还原糖、氨基酸态氮、总酸及挥发性风味物质变化。结果显示,高盐稀态酱油发酵过程中共计出现44 个真菌属,其中发酵0～2 个月优势菌属为曲霉属（Aspergillus,62.62%～93.85%）,促进了还原糖和氨基酸态氮的生成,发酵3 个月氨基酸态氮质量浓度已达到10.45 g/L;发酵3～5 个月优势菌属为柯达酵母属（Kodamaea,85.64%～99.50%）,发酵6 个月优势菌属为接合酵母属（Zygosaccharomyces,78.12%）,发酵6 个月,还原糖、氨基酸态氮和总酸质量浓度分别为17.73、10.72 g/L和21.68 g/L。气相色谱-质谱联用分析发酵过程样品,共检测出61 种挥发性风味物质,发酵结束时总质量浓度为12 404.15 μg/L,其中醇类和酸类物质质量浓度较高,分别为8 826.2 μg/L和2 349.97 μg/L。优势真菌与挥发性风味物质相关性分析发现,曲霉属与1-辛烯-3-醇呈显著正相关（P＜0.05）,柯达酵母属与风味物质的变化无显著相关性,接合酵母属与苯乙醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、苯甲醛、乙酸乙酯等多种物质呈显著正相关（P＜0.05）。研究证明,真菌群落结构变化及优势真菌是影响风味物质形成的重要因素,构建有益的真菌菌群有利于提升酱油品质。     

基于高通量测序分析不同发酵方式下黄精泡菜中微生物多样性

为探明母水发酵和接种发酵对黄精泡菜品质的影响,该文研究黄精泡菜发酵过程的相关理化指标和感官评价,并利用高通量测序方法分析不同发酵时间黄精泡菜中微生物群落组成和多样性的变化。结果表明,两种黄精泡菜发酵第3 天时pH 值为3.0,母水发酵总酸含量为11.9 g/kg,接种发酵总酸含量为7.3 g/kg,母水发酵第3 天和接种发酵第5 天成熟度最好,质地脆嫩、汁液清亮。两种黄精泡菜亚硝酸盐含量远低于标准限量（20 mg/kg）。通过微生物群落结构分析发现,两种黄精泡菜优势菌门是厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）;属水平上,接种发酵优势属是植物乳杆菌属（Lactiplantibacillus）,而母水发酵优势属是植物乳杆菌属（Lactiplantibacillus）、迟缓乳杆菌属（Lentilactobacillus）、乳酸杆菌属（Lactobacillus）和嗜戊糖乳杆菌属（Secuutliactobacillus）。Alpha 多样性指数分析表明两种黄精泡菜微生物群落丰富度相近,母水发酵微生物多样性高于接种发酵;主成分分析表明,两种黄精泡菜微生物群落结构差异较大,母水发酵群落结构随发酵时间变化较大。     

明串珠菌的基因研究进展

明串珠菌是韩国泡菜、德国泡菜和腌菜等发酵蔬菜中的优势细菌,保持产品的质量中起着重要作用,在各种乳制品中也有其的应用,因此近年来在内地对它的研究开始活跃。该文论述明串珠菌的有用蛋白质基因的克隆与异源表达、对明串珠菌的遗传转化和染色体改造、基因组等方面的研究进展,为今后的明串珠菌基因研究提供借鉴。     

山西老陈醋发酵过程中真菌菌群结构及多样性

采用Illumina Mi Seq高通量测序技术分析山西省不同地区6个代表性醋厂(编号为A～F)山西老陈醋发酵过程中真菌菌群多样性。结果表明,在酒精、醋酸发酵阶段,6个厂真菌菌群丰度整体上均呈下降趋势。酒精发酵阶段,E、F厂真菌菌群多样性较高;醋酸发酵阶段,C、D厂真菌菌群多样性较高。酒精、醋酸发酵阶段中共检测出4个真菌门和56个真菌属。酒精发酵阶段各厂优势真菌门为子囊菌门(Ascomycota)(96.25%),优势真菌属为假丝酵母属(Candida)(27.99%)、曲霉属(Aspergillus)(8.53%)、复膜孢酵母属(Saccharomycopsis)(7.40%)、酿酒酵母属(Saccharomyces)(7.12%)等。醋酸发酵阶段各厂优势真菌门为子囊菌门(89.60%),优势真菌属为链格孢霉属(Alternaria)(11.96%)、假丝酵母属(10.76%)、分枝孢子霉属(Cladosporium)(8.13%)、曲霉属(6.81%)、酿酒酵母属(6.18%)等。对不同醋厂山西老陈醋的真菌菌群结构进行研究,有助于揭示山西老陈醋的酿造机理。     

普洱茶(熟茶)发酵过程各层间真菌群落的动态变化

为了阐明真菌类微生物在普洱茶熟茶固态发酵中的类群特点和变化规律,以高通量测序方法研究了普洱茶熟茶大规模生产中的各阶段不同层次共计22个样品的真菌多样性及群落变化。在整个固态发酵过程中,共检测到真菌10门(Phyla)、122属(Genera),在属水平上占据优势的真菌菌种包括:曲霉属(Aspergillus)、Blastobotrys属、根毛霉属(Rhizomucor)、嗜热真菌属(Thermomyces)、德巴利酵母属(Debaryomyces)、假丝酵母属(Candida)、青霉属(Penicillium)、Rasamsonia属。结果表明,原料中的真菌类群与实际固态发酵开始后的真菌类群占比存在较大差异,真菌类群呈现集中性,前期以Aspergillus占据绝对优势,后期则以酵母类的Blastobotrys属占据优势地位。不同层间优势菌属基本一致,但相对含量、结构存在一定的差异,固态发酵上层最优势菌属演替速度高于中、下层。     

黄芪发酵过程中内生真菌多样性变化及其发酵液的抑菌作用

以不同发酵时间的黄芪内生真菌发酵液为研究对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术揭示黄芪内生真菌发酵过程中真菌多样性的变化。同时,测定发酵液对大肠杆菌（Escherichia coli）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的抑菌作用,并初步揭示其可能的抗菌机理。结果表明,黄芪发酵过程中内生真菌的多样性（Shannon指数）和丰富度（Chao指数）随着发酵时间的延长显著减少（P＜0.05）,真菌的种群组成也发生了变化,未发酵黄芪内生真菌的优势菌属为驼孢锈菌属（Hemileia）和赤霉菌属（Gibberella）,而发酵8 d后发酵液的优势菌属为细极链格孢菌（Alternaria tenuissima）和棘豆弯曲牙管蠕孢菌（Undifilum oxytropis）。此外,随着发酵时间在0～8 d范围内的延长,黄芪内生真菌发酵液的抑菌活性也随之增加,且抑菌作用与发酵液对受试菌株细胞形态的破坏有关。     

雪茄茄芯烟叶工业二次发酵过程中细菌与真菌群落多样性变化分析

【目的】为分析茄芯烟叶在二次发酵过程中细菌和真菌群落多样性及菌群动态变化规律。【方法】以德雪三号初次发酵烟叶为试验材料,采用细菌16S rDNA和真菌ITS1的Illumina MiSeq高通量测序技术,分析烟叶二次发酵0、5、10、15和20 d时细菌和真菌群落结构及丰度信息。【结果】发酵0 d时细菌群落Chao1、ACE和Shannon指数最高,分别为423.38、424.40和4.67;发酵10d时真菌群落Chao1和ACE指数最高,分别为85.82、89.49。基于门水平,随着发酵时间的增加,细菌从以变形菌门（Proteobacteria）为优势转变为以厚壁菌门（Firmicutes）为主,真菌主要优势菌门为子囊菌门（Ascomycota）,相对丰度在71.61%～98.16%之间。基于属水平,葡萄球菌属（Staphylococcus）为整个发酵过程中的主要优势细菌属,在发酵15 d时相对丰度最大（91.25%）;次要优势细菌属由假单胞菌属（Pseudomonas）、马赛菌属（Massilia）等转变为芽孢杆菌属（Bacillus）、土地芽孢杆菌属（Terribacillus）...