传统发酵食品中乳酸菌生态演替研究进展

传统发酵食品具有微生物多样性和多变性的生态学特征,微生态学研究可揭示发酵过程中微生物的丰度和均匀度及其演变规律,探究微生物与食品基质和环境之间,微生物与微生物之间相互作用关系。该文对韩国泡菜、酵头、发酵香肠和开菲尔乳等传统乳酸发酵食品中乳酸菌的发生、发展与演替过程进行分析,阐明在传统发酵食品中乳酸菌种群生态演替过程,同时介绍了用于食品微生态学研究的技术方法,为我国传统食品研究提供借鉴与参考,旨在提高我国传统发酵食品研究水平。     

婴儿肠道菌群中乳酸菌的分离鉴定及其多样性分析

结合传统培养方法与基于PacBio Sequel平台的单分子实时(Single-molecule real-time,SMRT)三代测序技术,对中国婴儿肠道菌群中的乳酸菌进行分离鉴定并分析其多样性,同时探究抗生素治疗对婴儿肠道乳酸菌多样性的影响。采用稀释涂布法培养分离粪便样品菌落,运用生理生化试验及16S rDNA序列比对鉴定菌株,并分析不同菌株间的系统发育关系。同时提取整体粪便样品的基因组DNA进行16S rDNA全长SMRT测序,利用QIIME、Mothur等生物信息学分析软件进行细菌群落结构和多样性分析。结果表明:中国婴儿肠道菌群中乳酸菌丰度及多样性普遍较低,传统培养方法分离出7种共32株乳酸菌,经鉴定为Lactobacillus rhamnosus、Enterococcus faecalis、L. gasseri、L. plantarum、L. casei、Pediococcus pentosaceus与Bifidobacterium longum;SMRT测序技术共获得11种乳酸菌,分别为L. rhamnosus、E. faecalis、L. gasseri、L. casei、P. pentosaceus、L. paracasei、L. salivarius、L. paraplantarum、L. porcinae、B. pseudocatenulatum、B. longum。其中,抗生素组仅分离检测到2种乳酸菌,分别为L. porcinae和E. faecalis。传统培养方法与SMRT测序技术对婴儿肠道菌群中乳酸菌多样性的分析存在差异,且抗生素的使用会降低婴儿肠道菌群中乳酸菌的多样性。     

传统分离培养结合DGGE技术研究新疆传统发酵酸驼乳中乳酸菌的多样性

目的:分析新疆传统发酵酸驼乳中乳酸菌多样性,为我国传统乳制品微生物资源的利用提供基础数据。方法:采用传统分离培养和基于16S r DNA的PCR-DGGE方法,对12份酸驼乳样品中分离出的87株可培养乳酸菌进行形态、生理生化结合16S r DNA分子法鉴定菌株;对DGGE图谱上的15条16S r DNA目标条带切胶回收测序。结果:传统培养法显示样品中乳酸菌总数在106~108CFU/m L之间,其中植物乳杆菌为优势菌群,次优势菌群为乳酸片球菌;通过DGGE目标条带序列分析与相似性比对,植物乳杆菌、瑞士乳杆菌丰度最高,是优势菌群。此外,鉴定出干酪乳杆菌、屎肠球菌、乳明串珠菌、芽孢杆菌。DGGE图谱显示:样品混合菌群中有5条条带无对应的纯菌株,而纯菌株在混合菌群的图谱上都有相应的条带。结论:传统分离培养与PCR-DGGE在分析优势细菌种群上结果一致,均为植物乳杆菌;用传统分离培养未鉴定到屎肠球菌和芽孢杆菌。DGGE图谱能更全面地反映样品中的弱势菌群,体现样品细菌多样性的真实水平。     

3种分子生物学技术在传统发酵食品微生物多样性研究中的应用

我国传统发酵食品具有悠久的历史,有各自独特的生产工艺,发酵过程涉及的微生物种类较多,赋予了传统发酵食品特有的风味与功能。近年来,随着传统发酵食品生产的现代化和产业化以及对食品安全的重视,传统发酵食品发酵过程中微生物的多样性和功能成为研究的热点。宏基因组学、基因芯片和实时定量PCR等分子生物学技术以微生物基因序列信息为基础,主要用于传统发酵食品发酵过程中微生物的多样性和功能的研究,由于它们具有工作量小、重现性高等优点,近年来已经较广泛地用于传统发酵食品微生物的研究中。本文综述这3种技术在传统发酵食品微生物多样性及功能研究中的应用进展,并介绍传统发酵食品微生物研究领域的发展趋势,以期为传统发酵食品发酵过程规律研究提供一定的参考。     

元基因组学在传统发酵食品微生态中的应用

元基因组学是分子生物学技术应用于微生物生态学研究形成的一个概念,通过直接从环境样品中提取全部微生物的DNA,并利用基因组学策略研究环境样品所包含的全部微生物的遗传组成及其群落功能。目前,该技术已经广泛应用于传统发酵食品发酵过程中微生物的多样性以及功能研究。我国传统发酵食品历史悠久,且各自具有独特的生产工艺,发酵过程涉及的微生物种类较多,赋予了传统发酵食品特有的风味与功能。随着传统发酵食品生产的产业化以及对食品安全的高度重视,传统发酵食品发酵过程中微生物的多样性和功能成为研究的热点,综述了元基因组分析技术在传统发酵食品微生态研究中的应用进展,并对今后传统发酵食品微生物的研究趋势进行展望。     

新疆喀什地区传统发酵酸乳中乳酸菌多样性的初步分析

为了对采自喀什地区的22个传统发酵酸乳样品的多样性进行研究,采用免培技术聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(Polymerase Chain Reaction-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,PCR-DGGE)结合传统培养分离方法对22个酸乳样品进行研究。结果表明:用传统方法分离得到7种乳酸菌,其中德氏乳杆菌(L.delbrueckii subsp)为优势菌群。对采用PCR-DGGE方法得到的4条条带进行序列比对,结果表明瑞士乳杆菌(Lactobacillus.helveticus)的丰度最高,是酸乳样品中的优势菌群,次优势菌分别为德氏乳杆菌(Lactobacillus.delbrueckii subsp)、德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus)和嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)。传统分离法与PCR-DGGE技术结合能够更有效、更全面地分析传统乳制品中微生物的多样性及优势菌。     

云南传统腌制食品可培养乳酸菌多样性及其发酵特性研究

以云南传统腌制食品为研究对象,采用纯培养分离、形态学观察及分子生物学鉴定方法进行乳酸菌多样性考察,并对分离菌株进行了发酵特性初步研究。结果表明,云南传统特色腌制食品中可培养乳酸菌多样性强,从11个样本中分离得到10株优势乳酸菌,涵盖乳杆菌属（Lactobacillus）、明串球菌属（Leuconostoc）、肠球菌属（Enterococcus）的菌株,分别为短乳杆菌（Lactobacillus brevis）1097b、哈尔滨乳杆菌（Lactobacillus harbinensis）1119b、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）1128b、戊糖乳杆菌（Lactobacillus pentosus）1133b、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）1116b、1125b、1126b、1127b、肠系膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）1089b、粪肠球菌（Enterococcus faecium）1129b;另外,不同分离源的乳酸菌发酵特性差异显著,乳酸发酵类型多样性丰富。     

发酵食品微生物多样性分析方法研究进展

发酵食品含有丰富的微生物,微生物的构成对食品的功能、质构和风味有重要影响,也是筛选具有特殊功能微生物的重要源泉.对发酵食品微生物多样性分析方法进行综述,主要包括传统方法和分子生物学方法.比较各种方法的优缺点,以期对发酵食品的微生物多样性和菌群结构进行客观全面的分析,为发酵食品的发展提供基础.     

传统发酵食品中微生物多样性和群落结构动态变化研究进展

传统发酵食品制作和食用历史悠久,其中蕴藏了丰富的微生物资源。随着分子生物学技术的不断发展,可从基因水平上全面揭示传统发酵食品中微生物的多样性和群落结构的动态变化,阐明其发酵机理,对今后传统发酵食品的工业化、标准化生产和益生菌的开发利用具有极其重要的意义。     

吉尔吉斯斯坦传统酸马奶中乳酸菌的分离鉴定

为分离保藏吉尔吉斯斯坦地区自然发酵酸马奶中野生的乳酸菌资源,解析其中乳酸菌的生物多样性,通过纯培养方法分离乳酸菌菌株,运用Singer测序对分离株的16S rRNA基因序列进行物种鉴定,并采用PacBio SMRT测序方法对样本中的细菌多样性进行评估.结果表明,分离并保存的91株乳酸菌属于2个属,11个种.其中,副干酪...     

新疆伊犁牧区传统手工奶酪中微生物多样性及其功能分析

为探究新疆伊犁牧区传统手工奶酪中的可培养乳酸菌和细菌多样性,首先采用Illumina MiSeq高通量测序技术对细菌16S rRNA基因的V1～V3可变区进行测序分析,结果显示：14 份奶酪中共存在493 种细菌属和780 种细菌种,其中奶酪中的优势细菌属和优势乳酸菌属为雷尔氏菌属和乳杆菌属,优势乳酸菌种为瑞士乳杆菌,且奶酪中还存在致病菌。在此基础上,利用传统培养法从MRS培养基中筛选出68 株可培养疑似乳酸菌,经生理生化实验及16S rDNA序列同源性分析技术对其进行属种鉴定。结果表明：68 株疑似乳酸菌分别为短乳杆菌、融合魏斯氏菌、屎肠球菌、粪肠球菌、耐久肠球菌、鸟肠球菌、棉籽糖肠球菌、植物乳杆菌、瑞士乳杆菌,其中融合魏斯氏菌为奶酪中的优势乳酸菌种。在乳酸菌的属种鉴定上,传统培养法能够更准确地将乳酸菌鉴定到种水平。奶酪微生物基因COG功能预测结果显示：奶酪中的微生物富含与氨基酸转运和代谢有关的基因。将各个样品的微生物群落组成与功能组成进行比较,发现各个样品的细菌群落组成虽存在明显差异,但其功能组成却具有高度相似性。     

摩洛哥发酵橄榄汁中乳酸菌的分离鉴定及其多样性研究

为了分离、保藏自然发酵食品中乳酸菌资源,丰富自然发酵食品中乳酸菌多样性信息,本文采用纯培养方法和宏基因组16S rRNA基因测序技术对采集自摩洛哥的2份自然发酵橄榄汁中的乳酸菌进行分离鉴定和多样性研究。结果表明:2份样品中共分离鉴定出52株乳酸菌,分属于3个属、4个种,其中乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）为摩洛哥卡萨布兰卡地区发酵橄榄汁中的优势菌种,占总分离株的42.31%,同时还分离到植物乳杆菌和肠球菌;利用PacBio SMRT16S rRNA测序技术,将橄榄汁中的细菌归为5个门、40个属和80个种,优势菌种同样为Lactococcus lactis,其次还检测到干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）和植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）。     

巴东地区鲊广椒细菌多样性分析及乳酸菌分离鉴定

该研究使用高通量测序技术对巴东地区鲊广椒中细菌多样性进行解析,同时使用传统纯培养方法对其蕴含的乳酸菌菌株进行分离鉴定。结果表明,14个鲊广椒样品中细菌隶属于23个门下的304个属,2个平均相对含量>1.0%的门为厚壁菌门（Firmicutes）(96.45%)和变形菌门（Proteobacteria）(2.12%),3个平均相对含量>1.0%的属为乳酸杆菌属（Lactobacillus）(92.22%)、魏斯氏菌属（Weissella）(2.19%)和葡萄球菌属（Staphylococcus）(1.48%)。从14个鲊广椒样品中共分离出58株乳酸菌,其中53株被鉴定为植物乳杆菌（L. plantarum）、消化乳杆菌（L. alimentarius）、戊糖乳杆菌（L. pentosus）、仙人掌乳杆菌（L. senmaizukei）、短乳杆菌（L. brevis）和副干酪乳杆菌（L. paracasei）,5株被鉴定为屎肠球菌（Enterococcus faecium）。L. plantarum和L. alimentarius占分离株总数的51.72%和25.86%。由此可...     

基于Illumina MiSeq测序和传统可培养方法的洪湖鲊广椒乳酸菌多样性研究

为明确洪湖鲊广椒的乳酸菌多样性,从湖北省荆州市洪湖市采集了7份鲊广椒样品,分别采用传统可培养方法与Illumina MiSeq高通量技术对其进行多样性评价。高通量测序结果表明,硬壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)是鲊广椒样品中的优势细菌门,平均相对含量分别为77.78%、18.09%、1.74%和1.51%;优势菌属为乳杆菌属(Lactobacillus),海洋芽孢杆菌属(Oceanobacillus),盐单胞菌属(Halomonas),平均相对含量分别为67.97%,3.88%,3.47%。在分类操作单元(operational taxonomic units,OTU)水平上,有12个平均相对含量>1.0%的OTU,其中9个隶属于乳杆菌属。由此可见,该地区鲊广椒中主要含乳酸杆菌属。基于传统可培养分离方法表明,从鲊广椒样品中分离到的29株乳酸菌被鉴定为3个属和8个种,其中植物乳杆菌(L.plantarum)和福莱乳杆菌(L.futsaii)分别有10株与8株,是优势菌。与其他地区不一样的是,洪湖鲊广椒中除了植物乳杆菌,还含有较多的福莱乳杆菌。     

基于纯培养和高通量测序技术解析仙桃地区鲊菜细菌多样性

为解析湖北省仙桃地区鲊菜中细菌多样性,该研究在采用纯培养技术对乳酸菌菌株进行分离鉴定的基础上,进一步使用Illumina Mi Seq高通量测序技术对其细菌多样性进行解析。纯培养结果发现,分离到的44株乳酸菌隶属于乳酸杆菌属（Lactobacillus）、明串珠菌属（Leuconostoc）、魏斯氏菌属（Weissella）和乳球菌属（Lactococcus）,其中植物乳杆菌（L. plantarum）和戊糖乳杆菌（L. pentosus）分别占总分离株含量的40.91%和34.09%。Illumina Mi Seq高通量测序结果显示,鲊菜中优势细菌属主要包括乳酸杆菌属、明串珠菌属、魏斯氏菌属、假单胞菌属（Pseudomonas）和肠杆菌属（Enterobacter）,其平均相对含量分别为85.03%、3.31%、1.68%、1.50%和1.05%。由此可见,仙桃地区鲊菜中乳酸菌具有较高的多样性,且以植物乳杆菌和戊糖乳杆菌为主。     

丹江镇辣椒红酸汤细菌菌群多样性分析及抗食源性致病菌乳酸菌筛选

以贵州丹江镇传统辣椒红酸汤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术进行细菌菌群多样性分析,结合微生物纯培养技术和双层平板法从中分离优势乳酸菌,通过分子生物学技术对其进行菌种鉴定,并筛选抗食源性致病菌乳酸菌。结果表明,辣椒红酸汤样品中的优势细菌门为厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）;优势细菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）。从辣椒红酸汤样品中共分离得到17株乳酸菌,经鉴定,11株为干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）、3株为副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）、1株为副干酪乳杆菌亚种（Lactobacillus paracasei subsp.）、1株为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、1株为乳酸杆菌（Lactobacillus sp.）,其中4株乳酸菌具有较好的产酸和抑菌性能,且干酪乳杆菌ST7-14的抑菌能力最好,对蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）ST2-1和阴沟肠杆菌（Enterobacter cloacae）ST2-6的抑菌圈直径分别为37.0 mm和31.5 mm。     

海棠酵素微生物菌相分析及其功能初步研究

采用传统微生物培养法和高通量测序技术对海棠酵素微生物菌相进行分析,并对海棠酵素改善小鼠肠道菌群进行初步研究。结果表明,海棠酵素主要由乳酸菌（4.4±0.1）×107 CFU/mL、醋酸菌（5.4±0.1）×108 CFU/mL和酵母菌（5.0±0.2）×105 CFU/mL组成;经分离鉴定共获得9株优势菌株,其中4株乳酸菌、2株醋酸菌和3株酵母菌。发酵0～4 d,细菌主要为乳杆菌属（Lactobacillus）、酒球菌属（Oenococcus）、消化链球菌属（Peptostreptococcus）、魏斯氏菌属（Weissella）,发酵13～31 d,主要为乳杆菌属、酒球菌属;发酵0～31 d,真菌主要为酵母属（Saccharomyces）和假丝酵母属（Candida）。经α多样性分析可知,海棠酵素细菌丰富度较高,真菌多样性较高。连续灌胃小鼠0.4 mL海棠酵素28 d可增加小鼠粪便中乳杆菌属、瘤胃球菌属等有益菌属,具有调节小鼠肠道菌群的能力。     

Planktonic and biofilm community characterization and Salmonella resistance of 14-day-old chicken cecal Microflora-derived continuous-flow cultures

This study evaluated the composition of gastrointestinal bacterial communities in birds during an age in which their susceptibility to Salmonella is highly diminished. One of the challenges to developing probiotics is to develop an efficacious culture of minimal diversity that includes bacteria that are vital contributors to protection from pathogens, but excludes unnecessary species. This study used in vitro continuous-flow culture techniques to test the ability of mixed bacterial cultures acquired from in vivo sources, to resist colonization by a marker Salmonella enterica serovar Typhimurium, and then characterized the constituents of both biofilm and planktonic communities by biochemical, phenotypic, and molecular methods. These cultures, initiated from 14-day-old chicks, were all able to restrict colonization by Salmonella in an average of 10 days. Eighteen species of bacteria from 10 different genera were characterized. However, each culture contained a mixture of only 11 species, which included lactic acid bacteria. Biofilms contained less than 50% of the species found in the planktonic communities. Although not adults, the diversity of microbes within the cecal cultures from 14-day-old birds represents a community complex enough to oppose colonization by a nonindigenous bacteria in vitro. These results describe bacterial mixtures containing less diversity than in previously described avian protective cultures.     

剑南春酒曲细菌群落结构的分析

以剑南春中温大曲曲药为研究对象,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）技术研究浓香型白酒细菌的群落结构及其多样性。细菌DGGE指纹图谱揭示了剑南春中温大曲曲药中乳酸菌的种群多样性,所鉴定出的乳酸菌包括Lactobacillusbrevis、L.sakei、L.curvatus、L.sanfranciscensis、L.mindensis、L.reuteri、L.farciminisL.panis、L.helveticus、L.fermentum、L.pontis、Staphylococcusxylosus、Weissellaconfusa、Weissella cibaria。同时,还检测到了传统培养方法未检测到的Saccharopolysporaspinosporotrichia、Weissellaconfusa、Weissellacibaria、Klebsiellaoxytoca和Staphylococcusxylosus等细菌。曲药微生物种群多样性特征的解析为深入研究白酒微量香味物质生成机理提供了技术支撑。