基于高通量测序的窖泥原核微生物群落结构及其理化因子相关性分析

为揭示各项理化特性对窖泥细菌群落结构的影响,分析不同年份窖泥的理化因子差异及与其原核微生物群落的相关性.结果表明:20?a窖池池壁和池底窖泥中的水分、pH值、铵态氮及有效磷和速效钾的含量均显著高于2?a窖泥,但其钙含量却显著低于2?a窖泥.30?a池壁和池底窖泥与2?a相比,除水分含量和腐殖质外,其他指标均存在显著差异...     

高通量测序技术解析五粮液窖泥原核微生物群落结构

为清晰认识五粮液特殊窖泥微生态群落结构及功能,利用Illumina NextSeq 500高通量深度测序平台首次分析了五粮液不同窖泥原核微生物群落16S rDNA V4高变区序列;优化了QIIME程序并整理和统计样品序列数目和操作分类单元(OTUs)的数量,分析了不同窖泥中原核微生物群落的丰度、多样性;利用系统发育分析确定了优势菌群的系统发育地位。该研究结果表明,从五粮液窖泥中共获得7 555 164条高质量目标片段。在相同的测序深度条件下(300 000条),五粮液窖泥原核微生物主要由细菌和古菌构成,共检出22个门,52个纲,89个目,168个科,330个属原核微生物,细菌占92.3%,古菌占7.6%。厚壁菌门(Fimicutes)是所有样品的绝对优势菌群(85.6%),共检出74个属,Clostridium、Lactobacillus,Coprococcus,Caldicoprobacter,Soehngenia是丰度最高的细菌属。结合系统发育分析确定窖泥中优势菌群为Lactobacillus,Caldicoprobacter,Caloramater,Clostridium,Caloribacterium,Garciella,Eubacterium,Syntrophomonas,Sedimentbacter,Sporanaerobacter,Tissierella,Methanosarcina,Methanobacterium,Methanobrevibacter,Methanoculleus。五粮液窖泥中蕴藏了显著区别于其他浓香型白酒窖泥的原核微生物群落,尤其是群系复杂的厚壁菌门细菌,较高丰度的产己酸菌群和促进己酸生成的甲烷菌群。     

基于高通量测序的浓香型窖泥原核微生物群落的窖池空间分布

利用Illumina Miseq高通量测序技术解析河南某酒企6年和12年窖泥微生物群落多样性和组成。结果表明,两类窖龄窖池中窖泥原核微生物群落组成具有相似的空间分布特征,且物种丰度（Chao1指数）和多样性（Shannon指数）均分别在窖壁中层和下层窖泥最高;乳杆菌属（Lactobacillus）、产己酸菌属（Caproiciproducens）、嗜蛋白菌属（Proteiniphilum）及甲烷囊菌属（Methanoculleus）等14个属为窖泥优势属,其中78.6%优势属在两类窖龄窖池下部（下层和窖底）窖泥中含量均高于窖池上部（上层和中层）窖泥,且主要隶属于梭状芽胞杆菌纲（Clostridia）和拟杆菌纲（Bacteroidia）;57.6%（19/33）Top10属的空间分布特征与窖龄无关;随窖龄增加,Top10属产生了132个变化,其中75.6%的变化均较小（＜1%）;冗余分析（RDA）结果推测,铵态氮和有效磷可能是影响供试窖泥原核微生物菌群空间分布的主要环境因子。     

添加不同生物炭对人工窖泥培养微生物群落影响

基于高通量测序技术,分析添加不同生物炭对人工窖泥微生物群落结构、菌群网络及内部菌属与理化因子相关性的影响。结果表明,添加马弗炉慢速热解丢糟生物炭人工窖泥,微生物群落多样性、丰度及优势菌属(Clostridium＿sensu＿stricto＿12等)相对丰度更高;其不影响微生物网络稳定;窖泥微生物种群以Caproiciproducens等功能微生物为中心,并与Clostridium等功能菌菌属有较强相关性,从而有利于人工窖泥中Clostridium＿sensu＿stricto＿12等的富集,同时抑制Lactobacillus菌属生长,进而促进人工窖泥向优质窖泥转化。该文对不同生物炭添加至人工窖泥培养后微生物群落进行了分析,为揭示添加生物炭以加快人工窖泥向优质老窖泥转化提供了一定的微生物学理论基础。     

不同窖龄及位置窖泥微生物群落和代谢组分的差异

基于多相检测技术探究了不同窖龄窖泥微生物群落及主要代谢组分的时空特点.结果表明,窖池微环境和代谢物间相互影响,胁迫微生物群落定向进化.Caproiciproducens和Clostridium sensu stricto 12等7种细菌与窖龄相关,产甲烷古菌则与窖泥的位置有关.此外,不锈钢代替窖泥盖,降低了窖池中Lac...     

不同品质浓香型窖泥的酶活与微生物群落的相关性

利用高通量测序分析了不同品质窖泥的微生物群落结构,同时检测其酶活指标,并进行相关性分析。结果表明:窖泥中的蛋白酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶的活性随窖泥品质的提升而升高,脲酶活性则反之;脱氢酶活性在一级窖泥中最高,但在二、三级窖泥中差异不显著;3个等级窖泥中的细菌共分为2 050个OTU,其中一级窖泥的OTU数占总OTU数的50.6%,超过了二级、三级窖泥OTU数的总和;其主要分布于9个门、39个属,其中Firmicutes(厚壁菌门)都占主导地位,Sporobacter、Coriobacterineae等菌属在窖泥中所占比例与窖泥品质呈现出一定的正相关关系。相关分析结果表明:窖泥微生物群落结构与蛋白酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性呈显著相关(p0.05)。不同品质窖泥的酶活力和微生物群落结构都呈现一定的规律性,窖泥的酶活可作为反映窖泥品质的指标以做深入研究。     

微生物群落相关技术在窖泥微生物研究中的应用

较系统地概述了微生物纯培养方法、BIOLOG ECO微平板技术、分子生物学技术等微生物群落相关技术,以及相关技术在窖泥微生物研究中的应用。并概述了微生物群落相关技术在丰谷酒业窖泥微生物研究中的应用情况。     

稻花香窖泥微生物群落变化研究

针对窖池开窖后窖泥微生态的变化,通过窖泥中微生物群落数量和理化指标来分析微生态的变化情况.结果表明,开窖后窖池底部微生物群落数量和理化指标的变化较大,而窖池中部变化则相对较小.     

窖泥微生物群落的研究及其应用

窖泥微生态系统是由厌氧异养菌、甲烷菌、己酸菌、乳酸菌、硫酸盐还原菌和硝酸盐还原菌等多种微生物组成的微生物共生群落系统。在该微生物群落中随窖池层次分布顺序的不同和窖泥的化学生态的不同，菌类菌种呈现明显的区别。浓香型白酒的固态发酵过程就是一个典型的微生态群落的演替过程和各菌种问的共生、共酵、代谢调控过程。该过程不但对微生态群落中的菌种演替具有反馈抑制作用，而且直接影响白酒的产量和质量。研究和应用微生物生态学理论，对人工窖泥培养和提高白酒固态发酵质量具有指导意义。(孙悟)     

窖泥中挥发性物质和微生物群落的空间分布规律及其关系

为了研究窖泥中的微生物和挥发性物质的空间分布规律,本文采用固相微萃取法偶联气相色谱-质谱联用法对窖泥中的主要挥发性物质成分进行定性定量分析,并利用Illumina MiSeq测序分析窖泥中的微生物群落组成。结果表明,窖泥中的挥发性物质成分主要以酯类和酸类物质为主,占比达到73.01%~98.36%,随着窖池深度的增加而不断增加。窖泥样品中的原核微生物共检出10门,15纲,21目,42科,64属,门水平上优势菌群占细菌总数的98.86%~99.93%,厚壁菌门为绝对优势菌群。Shannon指数从2.130增加到4.970,Simpson指数从0.557增加到0.932,ACE指数和Chao1指数在池底部最高,分别为114.523和114.50。α-多样性表明,池壁下部和池底部窖泥中的微生物菌群丰度和多样性高于池壁上部和中部,这与挥发性物质的种类和含量分布规律相吻合。梭菌属和甲烷菌属等优势菌属是进行微生物代谢和种间物质交换、产生重要香气物质及其前体的主要微生物,并随着空间深度的增加,不断反应和富集,形成与窖泥的空间位置密切相关的规律。空间差异性是导致窖泥不同空间位置原核微生物菌群和挥发性物质成分存在差异性的重要原因。     

酱香型白酒窖底泥微生物组成分析

对酱香型白酒发酵窖池中不同时间的窖底泥及环境土样中的微生物区系构成进行了测序分析。扩增样本中细菌16S r DNA的V6区并采用Illumina高通量测序平台进行深度测序。结果表明,酱香型白酒厂周边土壤中的微生物多样性极其丰富,相比窖底泥中的微生物组成更加复杂。在土壤驯化成窖底泥的过程中,微生物的复杂度逐渐降低,随着窖底泥的不断驯化,Lactobacillaceae(乳杆菌科)、Clostridiaceae(梭菌科)和Ruminococcaceae(瘤胃菌科)等厌氧微生物逐渐成为主要优势种群。土壤微生物为窖底泥驯化提供了重要的微生物来源,酱香型白酒生产地域周边土壤对于窖底泥的形成具有一定的影响。     

基于高通量测序的窖泥原核微生物群落多样性在退化窖池中的空间异质性

采用高通量测序技术结合网络分析及多元统计分析方法,研究退化窖池窖壁上层(PW-T)、中层(PW-M)、下层(PW-U)及窖底(PB)窖泥中原核微生物群落、菌群网络及影响微生物群落的理化因素.结果表明,窖泥微生物群落α及β多样性在退化窖池中均存在明显的空间异质性,且窖池退化是一个自上而下的退化过程.随窖池深度增加,窖泥微...     

浓香型白酒窖泥菌群结构、菌种功能及其改良研究进展

窖泥质量对浓香型白酒的发酵具有重要影响。一般来说,窖龄越大,窖泥质量越好,酿酒质量越好。近年来,以提高窖泥质量、促进窖泥老熟为导向的研究成为热点。本文按照从基础理论到改良应用研究的逻辑顺序,参考相关文献资料,就窖泥菌群结构、菌种功能及人工窖泥改良三方面进行综述。在时间维度上,随窖龄增加,窖泥原核菌群多样性逐渐增加,菌群结构逐渐趋于稳定（老熟）,而真核菌群多样性逐渐减少,甚至消失。在空间分布上,池底窖泥原核菌群多样性大于池壁泥,而真核菌群相反,且其在池底老窖泥中趋于消失状态。窖泥中一些菌种参与己酸合成,如克氏梭菌（Clostridium kluyveri）和Ruminococcaceae CPB6,随窖泥老熟,窖泥菌群逐渐形成了完整的代谢网络。人工窖泥改良可以有效促进窖泥菌群的老熟。通过本综述,为进一步的窖泥菌群理论及应用研究提供了新思路。     

数字化高温大曲发酵过程中微生物群落结构的变化

采用Illumina MiSeq高通量测序技术对数字化高温大曲和传统高温大曲进行微生物群落多样性解析;同时根据微生物物种信息和理化特性进行相关性分析和生物信息学分析。结果表明,两种高温大曲在发酵过程中微生物群落结构均有显著变化。发酵结束时,两种高温大曲的细菌都以克罗彭斯特菌属（Kroppenstedtia）、糖多孢菌属（Saccharopolyspora）、芽孢杆菌属（Bacillus）、魏斯氏菌属（Weissella）和乳酸杆菌属（Lactobacillus）为主要优势菌属,真菌以嗜热子囊菌属（Thermoascus）、嗜热真菌属（Thermomyces）和曲霉菌属（Aspergillus）为主。非度量多维尺度分析和层级聚类分析结果表明,相同时间时两种大曲的微生物组成大体相似。     

怀集黄菜发酵微生物群落与理化品质相关性分析

怀集黄菜是肇庆怀集的一种特色发酵萝卜叶菜,仍采用步骤繁琐、耗时长的传统发酵工艺。为改进怀集黄菜传统工艺和提高产品质量,揭示自然发酵黄菜的微生物群落结构以挖掘其菌种资源,论文选取了当地四种具有代表性的自然发酵黄菜,采用扩增子测序分析其微生物多样性,并通过冗余分析、Spearman相关性分析确定影响黄菜品质的关键微生物,为黄菜的产业化提供理论指导。结果表明,自然发酵黄菜具有丰富的微生物多样性,主要细菌属包括乳杆菌属、魏斯氏菌属、片球菌属、甲基杆菌属、假单胞菌属、鞘氨醇单胞菌属和Allorthizobium-Neorhizobium-Pararhizobium-Rhizobiu,丰度最高的主要菌种为植物乳杆菌植物亚种（Lactobacillus plantarum subsp. plantarum）、消化乳杆菌（Lactobacillus alimentarius）、食窦魏斯氏菌（Weissellacibaria）、乳酸片球菌（Pediococcusacidilactic）、莫氏土壤杆菌（Agrobacterium larrymoorei）、人参皂苷乳杆菌（Lactobacillus ginsenosidimutans）和偶氮假单胞菌（Pseudomonas azotoformans）。盐度、pH值、水分活度、总酸是影响黄菜细菌群落组成的主要因素,乳杆菌属、片球菌属、魏斯氏菌属为促进黄菜品质的关键菌属,种水平则体现在植物乳杆菌植物亚种、乳酸片球菌、食窦魏斯氏菌对促进黄菜酸味、色泽和质构的保持作用。研究结果表征了自然发酵黄菜的微生物群落结构和主导菌属与品质之间的关系,有助于实现黄菜发酵过程的品质控制。     

泸香型白酒窖泥微生物生态功能研究进展

窖泥中含有大量的功能微生物,其作为白酒生香功能微生物的繁殖载体,在泸香型白酒的生产过程中发挥了重要作用。窖泥微生物是决定浓香型白酒风格的关键因素,目前基于传统微生物技术和现代生物学技术(如以聚合酶链式反应(PCR)技术、基因组学技术、高通量测序技术)等对白酒窖泥微生物的研究,已经取得了丰富的研究成果,检测到越来越多的窖泥微生物,发现微生物多样性越来越高。本文综述了窖泥微生物群落结构的多样性、窖泥功能微生物对白酒风味的贡献、新老窖泥中无机成分的质量评价,并针对研究存在的问题提出未来研究方向:进一步发掘窖泥微生物资源,提升功能微生物的应用潜力,以期为白酒生产中遇到的实际问题提供理论指导。     

基于高通量测序的浓香型白酒窖池古菌群落结构分析

本试验利用罗氏GS junior高通量测序平台分析了30年窖龄的浓香型白酒窖池窖泥古菌群落结构,结果发现:3口窖池样品共获得8706条有效序列,282个OTUs分类;样品中古菌的Shannon曲线值在4~5之间就趋于稳定,Chao曲线的值随着序列数的增加而增长。窖泥中古菌类群主要集中在Euryarchaeota(广古菌门)下的Thermoplasmata class(热原体纲)中的Thermoplasmataceae(热原体科),Methanobacteria class(甲烷杆菌纲)中的Methanobacteriaceae(甲烷杆菌科),Methanococci class(甲烷球菌纲)中的Methanomicrobiaceae(甲烷微菌科)、Methanocorpusculaceae(甲烷八叠球菌科)和Methanosarcinaceae(甲烷粒菌科);Saccharococcus sp.和WCHD3-02也有检测到。其中Thermoplasmataceae和Methanobacteriaceae占绝对优势,分别为39%和27%,其它菌类Methanomicrobiaceae占9%、Methanosarcinaceae占7%和Methanocorpusculaceae占4%、Saccharococcus sp.(糖球菌属)占1%和WCHD3-02占1%,unclassified序列占12%;对甲烷菌类进行深入分析,发现了Methanoculleus marisnigri strain、Methanoculleus bourgensis strain、Methanosarcina siciliae strain、Methanobacterium、Methanocorpusculum和Methanomicrobia等种属的菌种。