酸菜中细菌群落结构多样性分析

酸菜是我国东北地区传统发酵食品之一,口感清爽,至今仍是很多北方家庭冬日必备食品。但是各地区酸菜的口感和风味都不相同,这与其中的微生物密切相关。试验通过变性梯度凝胶电泳技术(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE),对采集自辽宁省沈阳市和内蒙古乌兰浩特市自然发酵酸菜液进行微生物群落组成分析研究。结果显示,植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)广泛存在于发酵酸菜中,清酒乳杆菌(Lactobacillus sakei)和发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)次之;而消化乳杆菌(Lactobacillus alimentarius)只在内蒙古自然发酵酸菜中鉴定出,之前研究利用传统方法和分子生态学方法均未分离到。     

东北酸菜发酵前后期细菌菌群多样性分析

采用一种新工艺发酵制备东北酸菜,选取发酵前、后期理化指标（pH、亚硝酸盐、总酸）及OD600 nm值变化明显的两个酸菜样本,使用Illumina Novaseq测序平台进行高通量测序,研究东北酸菜发酵前、后期的细菌多样性及乳酸菌菌属变化差异。结果表明,发酵12 h和72 h时,酸菜理化指标变化明显,发酵前期（12 h）酸菜样本的物种丰富度及多样性均高于发酵后期（72 h）,两个样本在门和属分类学水平上的菌群差异不大,发酵前期样本共含7个门的44个菌属,发酵后期样本共含8个门的42个菌属。两样本均含有4种乳酸菌属,分别为魏斯氏属（Weissella）、明串珠菌属（Leuconostoc）、乳球菌属（Lactococcus）、乳杆菌属（Lactobacillus）,其中魏斯氏属（Weissella）相对丰度均最高,达25%以上,且在发酵后期4种乳酸菌的相对丰度略有下降。     

传统东北酸菜发酵过程中的细菌动态及多样性

为筛选控制酸菜发酵的微生物接种剂,本研究跟踪传统东北酸菜发酵过程,解析其细菌动态和多样性。结果显示,p H在发酵的第8d已下降到4.1,之后稳定在4.0左右;可溶性糖变化主要出现在发酵的前18d,由最初的11.4%干物质(DM)下降到3.9%DM;在发酵的第6d,亚硝酸盐含量最高(31.3mg/kg湿样),到发酵的第30d,下降到4.8mg/kg湿样;发酵结束时体系中的乳酸和乙酸含量分别为6.7g/L和0.6g/L;在体系中检测到了一般细菌Acinetobacter sp.,Pseudomonas fragi,Klebsiella sp.,Citrobacter sp.,Betaproteobacteria sp.和乳酸菌Leuconostoc mesenteroides,Lactobacillus curvatus,Lact.plantarum及Lact.oligofermentans。在发酵第6d,乳酸菌总量占总体的63.8%,异型发酵乳酸菌Leuc.mesenteroides占32.9%;随后乳酸菌比例一直增加,直到发酵的30d,所检测到的细菌全部为乳酸菌;Lact.curvatus在发酵的第6d,达到总体的21.1%,到发酵的第12d,已经达到41.1%,以后一直维持在45%以上;首次检测到Lact.oligofermentans,其在发酵的12d达到增殖高峰,占总比例的21.1%。综上可见,传统东北酸菜发酵过程是以乳酸菌为主导的发酵过程,其发酵过程中的优势乳酸菌为Lact.curvatus,该结果为筛选有效的酸菜发酵菌剂提供了技术参考。      

传统东北酸菜发酵过程中的细菌动态及多样性

为筛选控制酸菜发酵的微生物接种剂,本研究跟踪传统东北酸菜发酵过程,解析其细菌动态和多样性。结果显示,p H在发酵的第8d已下降到4.1,之后稳定在4.0左右;可溶性糖变化主要出现在发酵的前18d,由最初的11.4%干物质(DM)下降到3.9%DM;在发酵的第6d,亚硝酸盐含量最高(31.3mg/kg湿样),到发酵的第30d,下降到4.8mg/kg湿样;发酵结束时体系中的乳酸和乙酸含量分别为6.7g/L和0.6g/L;在体系中检测到了一般细菌Acinetobacter sp.,Pseudomonas fragi,Klebsiella sp.,Citrobacter sp.,Betaproteobacteria sp.和乳酸菌Leuconostoc mesenteroides,Lactobacillus curvatus,Lact.plantarum及Lact.oligofermentans。在发酵第6d,乳酸菌总量占总体的63.8%,异型发酵乳酸菌Leuc.mesenteroides占32.9%;随后乳酸菌比例一直增加,直到发酵的30d,所检测到的细菌全部为乳酸菌;Lact.curvatus在发酵的第6d,达到总体的21.1%,到发酵的第12d,已经达到41.1%,以后一直维持在45%以上;首次检测到Lact.oligofermentans,其在发酵的12d达到增殖高峰,占总比例的21.1%。综上可见,传统东北酸菜发酵过程是以乳酸菌为主导的发酵过程,其发酵过程中的优势乳酸菌为Lact.curvatus,该结果为筛选有效的酸菜发酵菌剂提供了技术参考。     

基于高通量测序不同生产工艺晴隆酸菜细菌多样性分析

该研究通过高通量测序技术分析工厂化和家庭作坊式两种工艺生产的晴隆酸菜中细菌的多样性,并采用热图分析和主成分分析（PCA）对不同晴隆酸菜样品间细菌群落结构的相似性进行研究,最后分析其优势细菌属。结果表明,5个晴隆酸菜样品中共鉴定出19门、416属。家庭作坊式生产的晴隆酸菜细菌多样性高于工厂化生产;工厂化生产的晴隆酸菜细菌群落结构较相近且优势细菌属相同,分别为乳酸球菌属（Lactococcus）、芽孢杆菌属（Bacillus）、乳酸杆菌属（Lactobacillus）、大洋杆菌属（Oceanobacillus）。3种家庭作坊生产的酸菜样品中优势细菌属各有差异,但均含有乳酸杆菌（Lactobacillus）。     

KCl替代NaCl对东北酸菜细菌菌群多样性的影响

该研究采用KCl替代NaCl自然发酵制备东北酸菜,采用高通量测序技术对酸菜样品的细菌菌群多样性进行分析,同时采用9分制评分法进行感官品质评价,考察不同KCl替代量（0、25%、50%、75%、100%）对东北酸菜细菌菌群多样性及感官品质的影响。结果表明,在所有酸菜样品中共检出454个菌属,其中,KCl替代量为50%时菌属种类最少（222）,KCl替代量为100%时菌属种类最多（252）。KCl替代量对于酸菜的细菌菌群种类与相对丰度均有显著影响。KCl替代量为0与100%的样品与其他样品之间的物种差异性较大,KCl替代量在25%～75%之间的样品物种差异性较小。当KCl替代量为50%时,酸菜的苦味、整体评价发生显著变化。综上,KCl替代Na Cl对酸菜中的细菌多样性会产生显著影响,当替代量>50%时会对酸菜的感官品质产生不利的影响。     

东北自然发酵酸菜细菌多样性及其与生物胺的关系

酸菜是我国东北地区独具特色的传统发酵食品。酸菜发酵过程中复杂的微生物代谢过程会产生潜在的危害物——生物胺。以东北不同地区自然发酵酸菜为对象,研究酸菜细菌多样性及其与生物胺的关系。研究表明,6个地区的酸菜样品总酸、亚硝酸盐、食盐、还原糖、游离氨基酸、生物胺含量,菌落总数及乳酸菌总数存在显著差异,其中菌落总数、乳酸菌总数及生物胺含量分别为5.11~5.81lg(CFU/g)、4.09~5.12lg(CFU/g)、59.22~131.34mg/kg。采用高通量测序分析技术对东北自然发酵酸菜样品中细菌群落结构组成进行对比分析。结果表明,酸菜样品中的优势细菌属主要包括乳杆菌属和节杆菌属。Spearman相关性分析表明,在相对丰度排名前10位的细菌属中,不溶螺杆菌属与尸胺含量呈显著正相关(P<0.05),与组胺含量呈极显著负相关(P<0.01);弓形杆菌属与精胺含量呈显著负相关(P<0.05);丛毛单胞菌属与亚精胺含量呈显著正相关(P<0.05);小球菌属与酪胺含量呈极显著正相关(P<0.01);不溶螺杆菌属和节杆菌属与酪胺含量呈显著负相关(P<0.05);普雷沃氏菌属与精胺含量呈极显著负相关(P<0.01)。因此,在后续研究中可以通过分离纯化与生物胺呈负相关的菌株作为功能性发酵剂,抑制发酵蔬菜中生物胺的产生及积累。研究旨在为了解生物胺形成规律及机制,有效控制酸菜生物胺生成,提升自然发酵酸菜品质及安全性提供理论依据。     

利用16S rRNA基因克隆文库分析东北自然发酵酸菜中细菌多样性

为了解传统酸菜自然发酵液中细菌多样性和群落的组成结构,采用构建16S rRNA基因文库的方法对酸菜成熟发酵液样品进行了研究。共获得98个克隆子,经过16S rRNA基因全长序列分析,鉴定为7个属,9个种,分别为Lactobacillu scoryniformis、Pediococcus parvulus、Citrobacter murliniae、Clostridium intestinale、Lactobacillu smalefermentans、Lactobacillu splantarum、Leuconostoc citreum、Achromobacter spanius和Enterobacter cloacae。其中,乳酸杆菌属(Lactobacillus)、片球菌属(Pediococcuss)和枸橼酸杆菌属(Citrobacter)为优势菌,分别占64.29%,22.45%和8.16%,其他种类分别占1.02%~2.04%。这些研究结果丰富和完善了酸菜发酵液微生物多样性信息,反映了微生物群落结构特点,为筛选有效的酸菜发酵菌剂提供了技术参考。     

PCR-DGGE法分析酸菜中乳酸菌的多样性

为深入了解酸菜中乳酸菌的多样性,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)法分析3种酸菜中乳酸菌的多样性。结果表明,散装酸菜中乳酸菌的多样性指数显著高于袋装酸菜(P0.05)。散装酸菜与袋装酸菜乳酸菌系不同,散装酸菜SA中含有乳酸杆菌属(Lactobacillus sp.)、不可培养细菌、不可培养乳酸球菌属(Lactococcus sp.);袋装酸菜SB中含有Lactobacillus homohiochii、弯曲乳杆菌(Lactobacillus curvatus);袋装酸菜SC中含有寡发酵乳杆菌(Lactobacillus oligofermentans)、L. homohiochii、不可培养Lactobacillus sp.。散装酸菜不可培养微生物含量比袋装酸菜中多,两种袋装酸菜中均含有乳酸杆菌属和L. homohiochii。     

干酪乳杆菌11MZ-5-1发酵酸菜化学成分及细菌多样性分析

以分离自酸菜发酵液的干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）11MZ-5-1为发酵剂,构建酸菜发酵微生物生态系统研究模型,利用高效液相色谱和气相色谱-质谱联用技术,分析L. casei 11MZ-5-1发酵酸菜中风味物质及菌群分布情况。结果表明L. casei 11MZ-5-1发酵酸菜总酸含量较高,亚硝酸盐含量较低,甘油、甘露醇、2,3-丁二醇、VC等有益代谢产物产量分别为（0.36±0.03）、（13.82±0.42）、（0.22±0.02）g/L和（445±13.23）mg/kg,挥发性风味物质的相对含量为（91.13±4.29）%,均高于自然发酵酸菜（P＜0.05）,安全性、营养价值更高,风味物质含量丰富、感官品质更优。此外,L. casei 11MZ-5-1发酵酸菜微生物多样性低于自然发酵酸菜（P＜0.05）,且在整个发酵过程中,L. casei始终保持优势地位。研究结果不仅展现了L. casei 11MZ-5-1在酸菜发酵工业生产中的应用前景,还有助于酸菜生产工艺监控和质量标准的建立。     

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。     

PCR-DGGE法分析酸菜中酵母菌微生物的多样性

为了探究酸菜中酵母菌的多样性,该实验选取市面上的4种酸菜为研究对象。方法:采用基于PCR技术的非培养方法,通过DGGE电泳技术分离混合的26SrDNA;采用Quantity One软件分析酵母菌的丰富度、均匀度及物种多样性。结果:实验共检测出7种酵母菌Uncultured Kazachstania,Candida humilis,Issatchenkia occidentalis,Pichia occidentalis,Issatchenkia terricola,Saturnispora mendoncae,Saccharomyces cerevisiae。其中Candida humilis是广乐牌泡酸菜(SA)和白菜酸菜(SD)共有的菌种;Issatchenkia occidentalis和Pichia occidentalis是松源牌酸菜(SB)和青菜酸菜(SC)共有的菌种;Uncultured Kazachstania是SA特有的菌种;Saturnispora mendoncae是SC特有的菌种;Saturnispora mendoncae和Saccharomyces cere...     

酸菜护色剂研究

从护绿、防褐变、防霉变三方面综合考虑,筛选出酸菜的最佳护色剂为:植酸0.05％,焦亚硫酸 钠:0.02％,醋酸铜:0.02％,醋酸锌:0.03％。     

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。     

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。     

晴隆酸菜发酵过程中微生物菌群多样性动态分析

利用高通量测序的方法,对晴隆酸菜四个发酵时期（T1、T2、T3、T4）微生物多样性、群落结构进行动态分析。结果表明,参与发酵的细菌有24门262属,真菌有7门131属;微生物群落多样性随着发酵的进行呈下降趋势,发酵末期的微生物群落多样性最低、微生物种属数量最少;发酵前中期微生物群落结构不稳定相似性较低,而发酵末期微生物群落结构稳定相似性较高;四个发酵时期的酸菜中存在着优势菌属的消长变化,总发酵过程中微生物优势菌属为5个细菌属：魏斯氏菌（Weissella）、乳酸杆菌（Lactobacillus）、明串珠菌（Leuconostoc）、鞘脂单胞菌（Sphingomonas）、根瘤菌（Rhizobium）,9个真菌属：Sampaiozyma、枝孢菌（Cladosporium）、掷孢酵母（Sporobolomyces）、Vishniacozyma、附球菌（Epicoccum）、Plectosphaerella、Filobasidium、红酵母（Rhodotorula）、枝顶孢（Acremonium）。     

土壤中降解烟碱细菌多样性研究

为了解烟草根围土壤中可降解烟碱细菌的多样性,采用0.1％的烟碱为唯一碳源和氮源的无机盐培养基,从云南省普洱、玉溪、曲靖、楚雄、大理五个地区59个土样中分离得到302株降解烟碱细菌;16S rDNA序列分析结果表明,302株菌分属厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、变形菌 门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)四大类群,分别与数据库中已知的节杆菌属(Arthrobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、微球菌属(Micrococcus)、纤维单胞菌属(Cellulomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、短状杆菌属(Brachybacterium)、根瘤菌属(Rhizobium)、中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、不动杆菌属(Acinetobacter)、剑菌属(Ensifer)、两面神菌属(Janibacter)、鞘脂杆菌属(Sphingobacterium)、Balneimonas具有较高的相似性.其中节杆菌属、芽孢杆菌属和类芽孢杆菌属为土壤中降解烟碱细菌的优势菌属.     

臭豆腐卤液中细菌多样性研究

本研究从臭豆腐卤液中分离出6株可培养细菌,采用传统的微生物鉴定方法和16SrDNA鉴定方法对其进行了鉴定,其中5株为芽孢杆菌属,1株为鲁氏不动杆菌。通过提取卤液中细菌总DNA、16SrDNA扩增、构建克隆子、限制性内切酶片段长度多态性分析等对卤水中总细菌的多样性进行了研究,得到14种不同的基因分型,并对每种分型的代表克隆子进行测序,BLAST比对显示有部分细菌与Genbank中的细菌同源性较低,共得到3种有益乳杆菌,2种致病乳杆菌,2种螺旋体菌,2种拟杆菌,1种放线菌。三种方法结合,展示了臭豆腐卤液中主要含有两类有益菌:芽孢杆菌属和乳杆菌属,同时含有多种致病菌。     

盐渍辣椒细菌多样性分析

以盐渍线椒和盐渍米椒为研究对象,采用454焦磷酸测序技术,探究盐渍辣椒细菌的群落组成及相对丰度,为盐渍辣椒优势优良菌种的筛选及发酵辣椒菌种资源库的建立提供理论支持。结果表明,盐渍线椒已知分类的细菌可归属到8个门、15个纲、26个目、31个科、94个属、101个种。盐渍米椒已知分类的细菌可归属到6个门、15个纲、29个目、44个科、58个属、42个种。盐渍线椒主要的细菌门有蓝藻细菌(Cyanobacteria,77.01%)、变形菌门(Proteobacteria,14.78%)和厚壁菌门(Firmicutes,6.36%),盐渍米椒优势细菌门为Proteobacteria(51.5%)和Firmicutes(46.92%)。盐渍线椒和盐渍米椒相对丰度大于1%的细菌属共有19个,盐渍线椒中优势菌属为乳球菌属(Lactococcus,24.51%)和根瘤菌属(Rhizobium,13.17%);盐渍米椒中优势菌属为盐厌氧菌属(Halanaerobium,38.99%)、海螺菌属(Marinospirillum,24.86%)、色盐杆菌属(Chromohalobacter,12.36%)和盐单胞菌属(Halomonas,9.67%)。