曲霉型豆豉发酵阶段细菌群落的演替及其与环境因子的关系

为了解曲霉型豆豉发酵中细菌群落的演替规律,探究细菌菌群演替与发酵环境之间的内在联系。测定豆豉发酵中主要理化指标,依托高通量测序及统计分析揭示曲霉型豆豉发酵中细菌群落组成和演替规律,并就发酵环境变化与细菌群落演替间进行关联分析。结果表明,豆豉在发酵过程中,微生物总量、pH值、还原糖含量、总醇含量和水分含量逐渐减少,总酸含量升高;温度则呈先升后降的趋势。物种注释及多样性分析发现,葡萄球菌属是整个发酵过程的核心菌属,相对丰度为24.16%～85.97%;细菌群落的组成（多样性和均匀度）发生了较大变化,其中各阶段群落的均匀度均具显著差异（P＜0.05）。环境因子关联分析表明,发酵环境可影响曲霉型豆豉细菌群落的演替,其中还原糖含量、温度和pH值三者是推动曲霉型豆豉细菌群落演替的主要驱动因子。考虑到实际生产条件,温度可能是未来豆豉工业化生产的人为控制的重要因素。     

传统大豆酱不同发酵阶段微生物多样性变化

传统大豆酱发酵过程中不同发酵阶段微生物群落的差异比较大,该研究使用Illumina MiSeq方法对细菌和真菌基因序列进行分析,比较不同发酵阶段微生物群落结构组成及其多样性变化。结果表明,在细菌的群落结构上,前发酵阶段,发酵的第1、30和50天,优势菌门主要是厚壁菌门(Firmicutes),优势菌属主要为芽胞杆菌属(Bacillus);在低盐固态发酵阶段的第75和165天时,四联球菌属(Tetragenococcus)为主要优势细菌属。在真菌的群落结构上,发酵1 d时毛霉菌门(Mucoromycota)为优势菌门,毛霉属(Mucor)为主要优势菌属,其他发酵阶段均以子囊菌门(Ascomycota)为优势菌门,曲霉属(Aspergillus)为主要优势菌属。     

清香型白酒发酵过程中微生物群落结构变化及与理化性质的相关性

为了更好地了解清香型白酒的酿造机理,分析传统清香型白酒发酵过程中微生物群落结构、演替规律及与理化性质的相关性,采用传统地缸发酵28 d,连续取样(第0,2,4,6,8,12,16,20,24,28天)获得10组清香型白酒酒醅样品,分别测定其真菌、细菌组成以及水分含量、酸度、pH值、淀粉含量等理化性质。结果表明:从清香型白酒酒醅样品中检出细菌分布在18个门,其中真菌分布在7个门;属水平分析共获得467个属,其中细菌属311个,主要包括乳酸菌属、小球菌属、明串珠菌属、魏斯氏菌属、泛菌属、阿克曼菌属、肥杆菌属、链球菌属等,乳酸菌属和小球菌属为优势菌属;真菌属156个,主要包括哈萨克酵母属、酵母属、库玛氏菌属、嗜热子囊菌属、曲霉属、威克汉姆酵母属等,其中哈萨克酵母属和酵母属为优势菌属,且在同一时期不同的发酵缸内微生物组成略有差异。对样品的微生物多样性与理化性质进行相关性分析表明:细菌群落的多样性与发酵温度和pH值呈极显著的正相关,与水分和酒度呈极显著的负相关;比较而言,酒醅真菌群落的多样性与各理化指标之间的相关性均不显著。     

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。     

酱油酿造中微生物群落演替及其空间异质性研究

酱油发酵体系中的微生物组成复杂、种类多样。为全面了解酱油酿造中的微生物多样性,通过高通量测序技术分析酱油制曲、酱醪发酵、淋油阶段的微生物群落分布规律。结果表明,酱油发酵体系中的微生物多样性、群落组成、预测功能呈现明显的阶段特征和空间异质性。多样性分析中,细菌多样性高于真菌;时间上为酱醪发酵和淋油阶段的微生物多样性较高;空间上为酱醪上层细菌多样性较高,酱醪下层真菌多样性较高。扩增子测序的微生物种类丰富,包括147个细菌属和19个真菌属,核心细菌有葡萄球菌属、魏斯氏菌属和四联球菌属,核心真菌有曲霉属和接合酵母属,且不同菌属在酱油发酵时间和空间上表现出差异。功能预测分析中,酱油发酵体系中的细菌功能主要集中在氨基酸代谢,真菌功能集中在脂肪和碳水化合物代谢。本研究结果揭示了酱油发酵时间和空间差异对微生物群落的影响,为酱油酿造微生物质量控制、菌群调控、工艺优化等提供基础数据。     

高通量测序分析不同地区红腐乳细菌多样性

为了解我国传统发酵食品红腐乳中细菌的多样性及其微生物安全性,采用高通量测序技术,分析华东、华北和东北地区红腐乳中细菌16S rDNA V1-V3区基因序列,比较不同地区红腐乳中微生物群落结构组成及多样性差异。结果显示,本次测序深度有效地覆盖了样品中微生物种类,不同地区红腐乳样品中细菌群落结构具有丰富多样性。在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)为不同地区红腐乳种主要优势菌的门;而在属水平上,9个红腐乳样品共检测出296个细菌属,其中共有菌属分别为:棒状杆菌属(Corynebacterium)、四联球菌属(Tetragenococcus)、明串珠菌属(Leuconostoc)、Rummeliibacillus属、乳球菌属(Lactococcus)、魏斯氏菌属(Weissella)、链球菌属(Streptococcus)、丛毛单胞菌属(Comamonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)以及Trabulsiella属。不同样品中菌群的结构与地区存在一定的聚类关系:明串珠菌属、乳球菌属以及四联球菌属是华北地区样品中主要的优势菌属,而东北地区腐乳样品中的芽孢杆菌属和盐厌氧菌属为主要优势菌属。研究结果加深了对红腐乳中细菌群落组成和多样性的认识,为保证传统发酵食品的质量安全、生产工艺提供一定的理论支持。     

应用Illumina Miseq测序分析川西高原传统牦牛发酵酸奶中细菌多样性

为探究传统发酵牦牛酸奶中细菌群落结构的多样性,本文采用Illumina Miseq高通量测序对川西高原不同地区的传统自然发酵牦牛酸奶样品进行细菌群落结构分析。结果表明,测序样品数8个,共获得375236条优化序列,平均每个样品46905条,共有88条不同的OTU;样品GC的α-多样性指数最佳,细菌群落多样性最高且分布均匀;巴塘县的两个样品相对其它县占仅有的OTU数最多,为31;8个样品在门水平上,细菌的优势菌门为厚壁菌门(Firmicutes),占总样本数量的98.33%~99.96%;在属水平上,主要细菌属为乳杆菌属(Lactobacillus)、链球菌属(Streptococcus)、厌氧芽孢杆菌属(Anoxybacillus)、巨型球菌属(Macrococcus)和魏斯氏菌属(Weissella),乳杆菌属(Lactobacillus)是所有样品的优势菌属,相对丰度占比69.31%~99.92%;根据样品的Heatmap和PCoA分析8份样品在属水平和种水平上的群落结构相似,具有细微的差异,不同地区的牦牛酸奶中的群落结构具有差异性和相似性。本研究结果为川西高原传统发酵牦牛酸奶微生物资源开发应用提供了理论依据。     

高通量测序结合传统微生物培养研究酱醪中微生物多样性及群落变化

为了探究不同发酵时期酱醪中微生物群落结构及其动态变化,采用传统可培养和Illumina MiSeq高通量测序技术相结合的方法,研究0～6个月酱醪中的微生物群落多样性和动态变化。结果显示,酱醪发酵整个阶段细菌群落厚壁菌门(Firmicutes)占94.04%,为优势菌门。四联球菌属(Tetragenococcus)和魏斯氏菌属(Weissella)分别占41.55%和25.84%,为优势菌属。发酵前期非嗜盐乳酸菌含量最高,活菌数达到10⁸ CFU/mL,发酵中期乳酸菌种类和数量逐渐减少,发酵后期以嗜盐乳酸菌为主导。真菌群落主要以子囊菌门(Ascomycota)为优势菌门,占99.83%;Starmerella、Candida和Aspergillus为优势真菌属,该研究首次发现Starmerella在酱醪发酵过程中作为主要真菌属。研究表明,酱醪发酵主要参与的微生物是米曲霉、酵母菌和乳酸菌,其中米曲霉仅存在于发酵前期,发酵中期主要以乳酸菌为主要菌属,发酵后期以嗜盐乳酸菌和酵母菌为主。探究酱油酿造中微生物的变化规律,有利于指导人工添加乳酸菌和酵母菌来提高国内酱油的风味和品...     

基于宏基因组测序技术解析高温快速发酵豆豉菌群结构与功能注释

为揭示高温快速发酵曲霉型豆豉菌群结构在发酵过程中的变化规律，分析不同发酵阶段菌群的基因功能分布及贡献度之间的差异，基于宏基因组学手段对高温快速发酵豆豉中菌群和功能多样性进行解析，从而揭示菌群结构变化与代谢功能分布规律。菌群结构多样性结果显示，经高温发酵的豆豉中98.9%～99.8%为细菌。发酵前期，魏斯氏菌（Weissella）、乳杆菌（Lactobacillus）、片球菌（Pediococcus）及肠球菌（Enterococcus）4个优势菌属均为乳酸菌，占比总和高达69.91%，而中后期则以拟杆菌属（Bacteroides）、普氏菌属（Prevotella）、肠球菌属等专性厌氧菌属为主；KEGG结果显示，与代谢相关基因占比超过50%，表明发酵过程代谢旺盛，其中碳水化合物代谢和氨基酸代谢为主要代谢通路；CAZy结果显示，糖苷水解酶和糖苷转移酶基因丰度最高，表明发酵过程中糖苷转移活跃，产生丰富的寡糖与单糖供菌群代谢利用。以上研究可为豆豉多菌混合发酵工艺的改进提供新视角，也为后续运用多组学技术探索豆豉微生物与功能风味物质形成的内在机制奠定基础。     

基于高通量测序浏阳豆豉不同发酵阶段微生物多样性分析

采用454高通量焦磷酸测序研究浏阳豆豉传统生产工艺中不同阶段的微生物多样性。前发酵和后发酵3 d前后,微生物水平差异不大,但样品LY03即后发酵15 d时,无论是细菌还是真菌和样品LY01、LY02相比显示更加的多样性,微生物的门、纲、目、科、属均有明显增加,除部分没有确认的外,真菌多样性各水平分别为制曲成熟和后发酵3 d差别不大,但后发酵15 d显著增加,制曲成熟主要微生物属以根霉、曲霉为主,大量酵母菌参与后期发酵。细菌多样性变化显著,制曲成熟和经过洗曲后发酵3 d差异不大,但堆积发酵15 d各水平显著增加,芽孢杆菌属在全过程丰度高,乳酸菌种类较多和比例较高。这种堆积发酵时间不同,其微生物多样性差异明显,生产工艺的非标准化是否会影响到产品品质,特别是药效值得进一步深入研究。     

山西陈醋酿造微生物群落结构及其互作网络分析

为揭示山西陈醋酿造过程微生物群落的演替规律和相互作用,采用高通量测序技术对6个不同发酵阶段醋醅样品的微生物群落组成结构和多样性进行分析,通过斯皮尔曼相关系数（SCC）计算得到物种相关系数矩阵后,并利用互作网络数据可视化的软件Cytoscape 3.7.2研究发酵菌群的共存关系网络。结果表明,醋醅中细菌群落多样性远高于真菌群落。醋醅中优势细菌属为乳酸杆菌属（Lactobacillus）和醋酸杆菌属（Acetobacter）,优势真菌属为复膜孢酵母属（Saccharomycopsis）。细菌互作网络分析表明,醋酸杆菌属（Acetobacter）与乳酸杆菌属（Lactobacillus）、魏斯氏菌属（Weissella）具有显著的拮抗性;乳酸杆菌属（Lactobacillus）和魏斯氏菌属（Weissella）存在协同作用。真菌互作网络分析表明,复膜孢酵母属（Saccharomycopsis）与链格孢属（Alternaria）存在显著负相关关系。     

八宝豆豉制曲过程中微生物多样性与蛋白酶活性的动态变化及其潜在相关性

该研究采用高通量测序技术研究八宝豆豉制曲过程中微生物的演替规律,并对3种蛋白酶活性进行动态监测,进而利用皮尔森相关性分析建立优势菌属与蛋白酶活性的潜在关系。高通量测序结果表明,八宝豆豉制曲过程中,细菌菌群多样性高于真菌菌群多样性,且发酵使得微生物群落结构产生了较大的差异,从中共确定出9种优势微生物属（相对丰度＞1%）,包括6种优势细菌属和3种优势真菌属,且以芽孢杆菌属（Bacillus）和曲霉属（Aspergillus）为主。蛋白酶活性分析结果表明,碱性和中性蛋白酶为制曲阶段的主要蛋白酶。皮尔森相关性分析结果表明,Bacillus、Aspergillus、葡萄球菌属（Staphylococcus）以及假单胞菌属（Pseudomonas）这4种优势菌属与蛋白酶活性表现出正相关关系,而其他优势微生物属均与蛋白酶活性呈负相关关系。     

浓香型白酒生产区土壤微生物群落结构的季节性变化

采用高通量测序技术对浓香型白酒生产车间外的土壤微生物季节性变化趋势及主要影响因子进行分析,并与酿酒相关微生物进行比对。结果表明,土壤微生物群落结构和多样性有显著的季节性变化,冬季土壤微生物总数量显著高于夏季,季节对细菌的影响大于真菌。细菌优势菌群不同季节相对丰度占比无显著性差异（P＞0.05）,真菌优势菌群子囊菌门（Ascomycota）呈极显著性差异（P＜0.01）。通过冗余分析（RDA）,pH和有机碳分别是影响细菌和真菌群落结构变化的主要环境因子,解释率分别为12.7%、7.6%。此外,土壤中发现有酿酒微生物的存在,细菌共有11个菌属,真菌共有18个菌属,瘤胃球菌属（Ruminococcus）和芽孢杆菌属（Bacillus）是优势细菌菌群,镰刀菌属（Fusarium）、曲霉属（Aspergillus）、枝孢菌属（Cladosporium）则是优势真菌菌群。     

山西地方自然发酵蔬菜发酵过程中细菌多样性分析

为探究山西地方自然发酵蔬菜发酵过程中细菌菌群结构,采用Illumina HiSeq对不同发酵时期的发酵蔬菜样品中细菌进行测序,且对地方自然发酵蔬菜制作过程中细菌总数及乳酸菌数、基本理化指标进行检测与分析。结果表明,地方自然发酵蔬菜的发酵前期细菌多样性丰富,随着发酵时间的延长细菌种群结构趋于稳定,发酵中后期样品主要菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）;pH值随发酵时间延长呈下降趋势,总酸反之,成品发酵蔬菜中细菌总数和乳酸菌数分别为1.2×107 CFU/g和2.5×106 CFU/g,亚硝酸盐含量为0.15 mg/kg,pH值为3.22,总酸含量为1.98 g/kg,乳酸菌数与亚硝酸盐呈彼消此长趋势。本研究揭示了山西地方发酵蔬菜中细菌群落结构及差异,为地方自然发酵蔬菜的商业化生产提供理论依据。     

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。     

酱香型白酒第二轮次酒发酵过程微生物多样性研究

为探究酱香型白酒二轮次发酵过程中微生物群落结构的变化、微生物多样性以及物种与样品之间的关系,应用高通量测序技术对酱香型白酒第二轮次酒生产堆积及窖池发酵过程酒醅中微生物的多样性及其主要功能菌群进行研究。结果表明,在堆积过程中共检测到细菌138个属,真菌54个属;窖池发酵过程中共检测到细菌262个属,真菌267个属。酒醅中主要细菌类群为Firmicutes和Proteobacteria,主要真菌类群为Ascomycota和Basidiomycota。堆积过程中绝对优势细菌属有Bacillus、Enterococcus、Lactococcus、Lactobacillus;绝对优势真菌属有Thermoascus、Thermomyces、Candida、Aspergillus。在窖池发酵酒醅中其绝对优势细菌属为Lactobacillus;绝对优势真菌属为Saccharomyces、Candida、Penicillium、Fusarium。由于堆积、窖池发酵酒醅所处发酵环境、发酵物料物态及其工艺参数差异较大原因,使得两者之间生物物种存在较大差异。     

PCR-DGGE分析吉林市传统发酵豆酱中细菌的多样性

该研究以吉林市农家传统发酵豆酱为试材,利用PCR-DGGE技术分析豆酱不同发酵阶段细菌的生物多样性及变化规律。结果表明,豆酱发酵过程中细菌菌群种类较为丰富,主要有戊糖片球菌（Pediococcus pentosaceu）、乳明串珠菌（Leuconostoc lactis）、葡萄球菌属（Staphylococcus sp.）、屎肠球菌（Enterococcus faecium）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、弗氏柠檬酸杆菌（Citrobacter freundii）、霍氏肠杆菌（Enterobacter hormaechei）、产酸克雷伯氏菌（Klebsiella oxytoca）、不可培养杆菌（uncultured bacterium）。其中乳酸菌是发酵过程中的优势菌,对豆酱的风味起着主要作用。传统豆酱发酵过程中菌群有一定的亲缘性,菌落结构变化较小,为传统发酵豆酱的进一步开发和研究提供理论基础。     

开菲尔不同发酵时期微生物群落结构的变化

为探究不同发酵时期开菲尔中的微生物菌群结构的变化情况。本实验采用高通量测序技术对实验室制备的不同发酵时间获得的开菲尔样品进行测序,并分析开菲尔在整个发酵过程中微生物群落结构的动态演变,结果显示,开菲尔在发酵过程中共鉴定出了12个门的细菌和4个门的真菌,明确了厚壁菌门(Firmicutes)为丰度占比最大菌门。研究表明在发酵过程中共有117个属的细菌参与发酵,其中乳杆菌属(Lactobacillus)在整个发酵过程中呈现先增后减再增加的变化趋势,链球菌属(Streptococcus)在整个发酵过程中呈现先增后减的变化趋势,芽胞杆菌属(Bacillus)在整个发酵过程中逐渐减少。还有一些未被分类的细菌新物种资源等有待深入挖掘。本实验中酵母菌未能发现,真菌中丰度占比较大的菌门为子囊菌门(Ascomycota),发现在发酵前期主要有链格孢属、孢霉属、枝孢霉属、曲霉属等,但是在发酵过程中真菌菌属丰度占比呈逐渐减少的趋势。     

沙棘酵素自然发酵过程中品质特征和细菌群落动态变化

为揭示沙棘酵素发酵过程中细菌菌群结构演变规律及自然发酵本质,利用Illumina Miseq高通量测序技术分析发酵过程中细菌群落结构的变化,同时对其各项理化指标和活性成分的变化规律进行分析。结果表明,经过60 d自然发酵,pH由4.42下降至3.47,总酸由2.6 g/L增加至10.54 g/L,总糖由80.69 g/L下降至32.59 g/L,可溶性性蛋白由0.87 g/L下降至0.28 g/L,而总黄酮和总多酚分别由0.11 g/L和1.24 g/L增加至0.47 g/L和4.55 g/L。沙棘酵素发酵过程中细菌群落的物种多样性整体呈逐渐下降的变化趋势。在整个发酵过程中,厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）是主要优势菌门,其相对丰度之和大于97%。乳杆菌属（Lactobacillus）是发酵后期的绝对优势属,其发酵60 d的相对丰度可达82.16%。此外,冗余分析结果表明pH和总酸是沙棘酵素发酵过程中细菌群落演替的主要驱动力。该研究加深对自然沙棘酵素发酵机制的认识,为筛选潜在价值的益生菌和实现精准人工调控提供科学依据。