高通量测序分析赤水晒醋各生产阶段微生物群落结构变化

以赤水晒醋生产过程中药曲、乙醇发酵、醋酸发酵和醋醅曝晒样品为研究对象,采用高通量测序检测微生物群落结构及丰度。结果表明,本实验测序深度有效地覆盖其微生物种类,药曲的优势细菌菌属为芽孢杆菌属(Bacillus)、链霉菌属(Streptomyces)和高温放线菌属(Thermoactinomyces),真菌菌属为曲霉属(Aspergillus)、嗜热真菌属(Thermomyces);乙醇发酵的优势细菌菌属为乳杆菌属(Lactobacillus),真菌菌属为Aspergillus、Thermomyces;醋酸发酵的优势细菌菌属为Lactobacillus和醋酸菌(Acetobacter),真菌菌属为Aspergillus、丝孢酵母菌属(Trichosporon);醋醅曝晒阶段微生物种类最多,相对丰度均匀,无绝对优势菌属,相对丰度较高的细菌菌属有Bacillus、Thermoactinomyces、变形杆菌菌属(Proteus)、葡糖醋杆菌属(Gluconacetobacter)和红球菌属(Rhodococcus),真菌菌属为Aspergillus、枝孢属(Cladosporium)、梗孢酵母...     

基于高通量测序分析四川辣椒酱自然发酵过程中细菌群落结构演替规律

以自然发酵的四川辣椒酱为研究对象,通过高通量测序技术,探究其在发酵过程中细菌群落的多样性和演替规律。结果表明,辣椒酱自然发酵过程中在门的水平上主要有厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)等菌门,其中厚壁菌门的数量随着发酵时间增加逐渐增多,在发酵第15 d时相对丰度达到28.56%,成为丰度最高的菌门。在属的水平上主要有乳杆菌属(Lactobacillus spp.)、片球菌属(Pediococcus spp.)、魏斯氏菌属(Weissella spp.)、葡萄球菌属(Staphyloccoccus spp.)等,其中优势菌属乳杆菌属在0~25 d含量较低,在发酵第30 d时,相对丰度达到68.24%。此外,在辣椒酱自然发酵过程中,检测到肠杆菌属(Enterobacter spp.)等致病菌属,表明自然发酵辣椒酱存在微生物卫生食用安全问题。     

四川晒醋固态发酵过程中理化因子与真菌群落结构的动态变化规律

为了探究四川晒醋发酵过程中真菌群落的演替及关键理化因子的变化规律,本文利用国标法和高通量测序技术对醋醅的理化指标和真菌群落进行了解析,同时结合真菌群落和理化因子进行冗余分析,找出影响真菌群落变化的关键理化因子.结果表明,随着发酵的进行,醋醅的pH降低,水分、温度基本保持稳定,总酸、氨态氮含量先持续增加后保持稳定,还原糖...     

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。     

高通量测序解析白酒中高温大曲细菌和真菌群落结构

采用高通量测序技术,定期采集河南贾湖酒业中高温大曲制备过程中的样品,研究大曲中真菌和细菌群落在整个发酵过程中的动态变化。结果表明,各发酵阶段的细菌和真菌组成均发生动态变化。大曲样品从入房到出房,细菌和真菌数量表现出先升高后降低的趋势,并且都在曲温达到顶温时（大曲JH3）达到最高值。发酵前期主要有假丝酵母属（Candida）、根霉属（Rhizopus）和曲霉属（Aspergillus）,当曲温达到顶温时,横梗霉属（Lichtheimiaceae）成为优势菌群,发酵后期以毛霉属（Mucor）和曲霉属为主。入房和出房大曲中细菌组成变化不大,乳杆菌属（Lactobacillus）是整个过程中的优势菌属。当曲温达到顶温时,高温放线菌科（Thermoactinomycetaceae）克罗彭斯特菌属（Kroppenstedtia）成为明显优势菌群,相对丰度达到60.67%。     

高通量测序分析沙棘酵素自然发酵过程中细菌多样性

为探寻沙棘酵素在自然发酵过程中细菌群落结构及多样性的变化,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,对不同发酵时期的沙棘酵素液进行细菌多样性研究。结果表明：经可操作分类单元（operational taxonomic unit,OTU）分析共得到25 个门,57 个纲,149 个目,239 个科,422 个属,601 个种;在门水平上进行群落组成分析,共得到5 种优势菌门,分别为蓝藻细菌门（Cyanobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、未知细菌菌门（unclassified_k__norank_d__Bacteria）、酸杆菌门（Acidobacteriota）、厚壁菌门（Firmicutes）,其中,Cyanobacteria为绝对优势菌门,在前期（F22_Q）、中期（F22_Z）和后期（F22_H）3 个发酵阶段的相对丰度分别为93.28%、66.59%和35.40%;在属水平上共有5 种优势菌,分别为norank_f__norank_o__Chloroplast、雷尔氏菌（Ralstonia）、unclassified_k__norank_d__Bacteria、norank_f__Mitochondria、Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia,其中,norank_f__norank_o__Chloroplast为绝对优势菌属,相对丰度范围为35.39%～93.28%;通过样本层级聚类分析和主成分分析,3 个发酵阶段可聚为两类,前期（F22_Q）和中期（F22_Z）聚为一类,后期（F22_H）为一类。本研究揭示了沙棘酵素自然发酵过程中细菌群落演替,为沙棘酵素发酵奠定了一定的理论基础。     

基于高通量测序对中国不同区域传统发酵香肠细菌多样性的研究

为了提高发酵香肠微生物资源利用率和对发酵香肠的安全性进行评估。应用高通量测序技术,对收集自四川成都(SC)、广东深圳(GD)、湖南长沙(HN)、黑龙江哈尔滨(HB)地区的传统发酵香肠进行测序,采用生物信息学方法进行细菌多样性分析。四川和哈尔滨地区的细菌多样性>其他地区;厚壁菌门,蓝藻菌门和变形菌门是4个地区的优势菌门;乳杆菌属和葡萄球菌属是四川地区的优势菌属;乳球菌属,不动杆菌属和巨型球菌属是广东地区的优势菌属;乳球菌属,四联叠球菌属,乳杆菌属是湖南地区的优势菌属;未成功测定的细菌菌属是哈尔滨地区的优势菌属。巨型球菌属是广泛存在于除哈尔滨地区之外的特殊菌属,该菌对脂肪和蛋白质分解有促进作用。乳酸菌是除哈尔滨地区之外的优势菌群,Macrococcus caseolyticus可以作为香肠发酵剂的候选优良菌株,但其安全性还需进一步研究。     

赤水晒醋醋酸发酵过程原核微生物群落及理化因子相关性分析

为了研究赤水晒醋醋酸发酵过程原核微生物群落结构的变化情况,采用高通量测序技术分析了醋醅中原核微生物群落的组成,检测了醋酸发酵过程基础理化指标(总酸、乙醇、还原糖和乳酸)的变化,并分析了理化因子与原核微生物属之间的相关性。结果表明,赤水晒醋醋酸发酵过程中醋酸乳杆菌属(Acetilactobacillus)和葡糖醋杆菌属(Gluconacetobacter)的相对丰度随着醋酸发酵的进行由0.11%和低于0.01%上升至36.779%和4.760%,乳杆菌属(Lactobacillus)和醋杆菌属(Acetobacter)的相对丰度随着醋酸发酵的进行先上升后下降;蓝藻细菌属(Acaryochloris)、未分类的红螺菌属(Rhodospirillaceae＿nclassified)、农杆菌属(Agrobacterium)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)等原核微生物属的相对丰度随着醋酸发酵的进行呈下降趋势。总酸由0.61%(以乙酸计)上升至5.35%(以乙酸计),乙醇由5.78%下降至0.33%;还原糖和乳酸含量均呈先上升后下降的趋势。主坐标分析将醋醅样品按照发酵天数聚在一起,并随...     

基于PCR-DGGE技术的四川麸醋固态发酵过程中微生物群落分析

为了解四川麸醋固态发酵过程中微生物群落变化规律,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术对其固态发酵过程中真菌和细菌的多样性进行分析。结果表明,四川麸醋固态发酵过程中优势真菌主要有酿酒酵母(Sac.cerevisiae)、扣囊复膜孢酵母(Sac.fibuligera)、伊萨酵母(Iss.hanoiensis)、黑曲霉(Asp.niger)、草青霉菌(Pen.oxalicum)以及不可培养真菌(Uncultured fungus);主要细菌有嗜酸乳杆菌(Lac.acidophilus)、葡萄糖醋杆菌(Glu.oboediens)、巴氏醋杆菌(Ace.pasteurianus)、甲醇酸单胞菌(Aci.methanolica)、不可培养细菌(Uncultured bacterium)、不可培养芽孢杆菌(Uncultured Bacillus sp.)和不可培养乳杆菌(Uncultured Lactobacillus sp.)。PCR-DGGE技术可鉴别醋醅中多种不可培养微生物,四川麸醋固态发酵过程优势微生物种类多、丰度高,菌系十分复杂,多种微生物交替生长,但整体群落结构变化不明显。     

赤水晒醋封醅暴晒过程细菌群落与理化指标相关性分析

为了研究赤水晒醋封醅暴晒过程细菌群落结构及理化指标的变化,进一步了解赤水晒醋的发酵规律及发酵机理。本研究检测了赤水晒醋封醅暴晒的11个月内醋醅的理化指标变化,采用高通量测序技术检测了其中细菌群落结构变化,并分析了细菌属与理化指标之间的相关性。结果表明,赤水晒醋封醅暴晒的11个月内含水量、还原糖含量和pH逐渐下降,而总酸、乳酸和氨基酸态氮含量逐渐上升。在属水平上,醋杆菌属（Acetobacter）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、农杆菌属（Agrobacterium）、未注释到的细菌属（Not＿Assigned）、柠檬乳杆菌属（Limosilactobacillus）、黄单胞菌属（Xanthomonas）和其它菌属（Others）的相对丰度随着封醅暴晒过程的进行逐渐下降,醋酸乳杆菌属（Acetilactobacillus）的相对丰度逐渐上升,乳杆菌属（Lactobacillus）的相对丰度先上升后下降。主成分分析将1～5月和7～11月的醋醅样品分别归为2个大类。冗余分析表明醋酸乳杆菌属（Acetilactobacillus）与总酸、乳酸和氨基酸态氮含量呈正相关;而鞘氨醇单胞菌...     

基于高通量测序分析刺梨果渣自然发酵过程中细菌群落结构及多样性

为分析刺梨果渣自然发酵过程中各阶段的细菌群落结构及多样性,利用MiSeq高通量测序技术检测自然发酵刺梨果渣中细菌的16S rDNA基因V3~V4高变区序列,比较发酵6~60 d (每隔6 d取一次样)时细菌群落的差异。结果显示:10个不同发酵时期样本中共检测而出26个门类、40个纲类群、74个目类群、162个科类群、373个属类群。在整个发酵过程中,主要以葡糖杆菌属和醋酸杆菌属为主。发酵结束后,在门相对水平丰度值依次是变形菌门(Proteobacteria,99.85%)、厚壁菌门(Firmicutes,0.03%)、放线菌门(Actinobacteria,0.02%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,0.02%),在整个发酵过程中变形菌门占主要地位;在属相对水平丰度值排前面的葡糖杆菌属(Gluconobacter,65.37%)和醋酸杆菌属(Acetobacter,33.66%)为刺梨果渣发酵过程中绝对的优势菌;发酵后期细菌群落趋于稳定,表明刺梨果渣自然发酵过程中微生物群落结构变化是相对稳定的。     

基于高通量测序分析玉米浸泡液细菌菌群结构及多样性

为探究玉米浸泡液新酸、老酸在逆流浸泡过程中细菌群落的组成、微生物的多样性与淀粉提取浸泡工艺的联系,利用Illumina MiSeq 高通量测序技术对玉米浸泡副产物中的新、老酸玉米浸泡液进行细菌16S rRNA V3～V4 测序,结果表明样品中新酸2（L-2）、新酸3（L-3）、新酸4（L-4）、老酸2（X-2）、老酸3（X-3）、老酸4（X-4）中有效序列分别为42 102、41 679、39 779、39 922、39 800、38 896 条。在属的分类层次上,老酸中的优势细菌属包括乳酸杆菌属（Lactobacillus）、芽孢杆菌属（Bacillus）、海洋芽孢杆菌属（Oceanobacillus）,新酸中的优势细菌属为乳酸杆菌属（Lactobacillus）。玉米浸泡液中的新酸老酸菌群结构和丰度有所不同,结果发现在玉米浸泡液中存在提升浸泡工艺的有益菌,也存在降低玉米淀粉质量的有害菌和腐败菌。     

基于高光谱图像技术的镇江香醋固态发酵过程研究

以发酵醋醅为研究对象,应用高光谱图像技术对其图像和光谱信息进行研究,以期对发酵状况快速预测。首先通过主成分分析(PCA)对其图像信息进行PCA;然后利用预处理后的光谱信息结合全光谱偏最小二乘(PLS)、区间偏最小二乘法(i PLS)和联合区间偏最小二乘法(si PLS)建立总酸、p H及不挥发酸含量的快速预测模型,选择最优模型。结果表明,依据图像信息的不同主成分,优选出3幅特征图像,提取每幅图像的对比度、相关性、角二阶矩和一致性等4个基于灰度共生矩阵的纹理特征变量,利用K-最邻近法(KNN)建立发酵醋醅的识别模型,预测集识别率达到90.04%,能很好的预测醋醅发酵状况;优选出si PLS模型最优,预测集总酸、p H值和不挥发酸的RMSEP分别为0.75、0.05和0.3,能够实现重要理化指标的快速预测。因此利用高光谱图像技术可快速预测醋醅发酵状况,为优化工艺操作和提高发酵质量等提供有效、快速地检测手段。