9种蔬菜发酵体系真核微生物群落结构的分析

目的:为了探究发酵蔬菜体系中真菌微生物的群落结构。方法:以市售9种发酵蔬菜为对象,提取其中所有微生物宏基因DNA,通过聚合酶链式反应结合变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）技术,分离9种发酵蔬菜体系微生物混合真菌18S r DNA V（1-2）区基因片段,采用Quantity One软件分析真核微生物Shannon-Wiener多样性指数和9种发酵蔬菜真菌群落结构相似性聚类分析。通过回收DGGE电泳中荧光强度强、不同时间差异的电泳带,经克隆后测定碱基序列、与Gen Bank库序列对比鉴定。结果:泡菜、榨菜、酱菜和酸菜真核Shannon-Wiener指数差异显著,其中,泡菜真菌的多样性指数差异相对最小。四种工艺发酵蔬菜真核微生物相似性为20%,而酱菜与泡菜的相似性较与榨菜的高。同一工艺不同原料发酵蔬菜真核微生物相似性38%。同一工艺袋装与散装泡菜真核微生物相似性为51%。碱基序列鉴定结果:所有的测序条带均为酵母菌,Trichosporon mucoides sp.、Zyqosaccharomyces sp.存在于市售9种发酵蔬菜样品中,且为优势菌;Candida palmioleophila存在于泡菜、榨菜、酱菜工艺发酵蔬菜中;Dabaryomyces sp.为散装榨菜中所特有的真菌菌群。结论:实验结果表明泡菜工艺下制得的发酵蔬菜制品真菌区系相对于榨菜、酱菜和酸菜稳定;加工工艺对发酵蔬菜真核微生物群落的影响较原料、包装条件的影响显著;同一工艺条件下原料较包装的影响显著。      

应用PCR-DGGE技术研究宰后羊肉经不同处理后的微生物动态变化

应用16S rDNA变性梯度凝胶电泳(DGGE)指纹图谱和系统发育分析方法,揭示了羊屠宰后经电刺激、吊挂两种方式处理后在4℃贮藏条件下主要微生物的动态变化。DGGE图谱表明,电刺激处理组在贮藏初期具有丰富的微生物群落,但经过一段时间后,只有少数种类细菌存活并最终成为主导菌群。吊挂组较电刺激组相比细菌群落较少。DGGE优势条带经DNA序列分析表明,羊肉中的主要细菌为嗜冷杆菌、葡萄球菌、克雷伯氏菌、假单胞菌、寡养单胞菌、肠杆菌、乳酸杆菌、热死环丝菌。两个处理组在储藏初期微生物菌群差异不大,但吊挂组在第10d后以葡萄球菌为主导菌群。电刺激组在贮藏过程后期才凸显的腐败菌为假单胞菌。      

用DGGE技术分析植物乳杆菌对小鼠肠道菌群失调的影响

采用PCR-DGGE方法研究植物乳杆菌对小鼠肠道失调菌群微生态的影响。选用昆明雌性小鼠建立小鼠抗生素相关性菌群失调模型,灌服植物乳杆菌菌液（109CFU/mL）5d,分离提取小鼠粪便中微生物群落的DNA,通过PCR-DGGE技术分析植物乳杆菌调节过程微生物群落结构与多样性的影响。PCR-DGGE图谱显示,随着植物乳杆菌饲喂时间的延长,小鼠肠道菌群丰富度呈现逐渐增加的演替过程。植物乳杆菌灌胃第4d小鼠肠道菌群的丰富度指数（18）与多样性指数（2.75）与正常小鼠基本一致,DGGE图谱的测序结果表明,植物乳杆菌调节小鼠肠道菌群失调主要表现在两个方面:选择性地增加有益菌如Bacteroides stercoris、Bacteroides uniformis strain等的量;抑制致病菌如Clostridium clostridioforme、Pseudomonas stutzeri等的生长。说明植物乳杆菌对头孢地尼引起的肠道菌群失调具有调整作用;建立PCR-DGGE法监测肠道菌群动态变化的分析方法,为进一步研究益生菌对肠道菌群的作用机制奠定基础。      

不同原料组成对黏豆包酸面团的真菌菌群及流变学特性的影响

为探究原料组成对东北地区黏豆包酸面团中的真菌菌群构成及流变学特性的影响,收集东北地区手工制作的黏豆包酸面团16份并依据原料组成不同分为A(江米+大米)、B(江米+黏玉米)、C(黏玉米、黄米和大米)和D(黄米+黏玉米)四组,采用高通量测序技术结合聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)研究黏豆包酸面团中真菌菌群构成,并测定酸面团的流变学特性、pH和总滴定酸度(TTA)。结果显示:在属水平上,A和C组检出的菌属除共有菌属[微囊藻属(Cystofilobasidium)、隐球酵母菌(Cryptococcus)、德巴利氏酵母属(Debaryomyces)和丝孢酵母属(Trichosporon)]外,A组中还发现曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、附球菌属(Epicoccum)、威克汉姆酵母属(Wickerhamomyces)和根霉属(Rhizopus),而C组中还发现汉逊氏酵母属(Hanseniaspora)。B组有隐球酵母属和德巴利氏酵母属;D组中仅含有汉逊氏酵母属。汉逊氏德巴利酵母(Dabaryomyces hansenii)为优势酵母。此外,添加玉米或黄米能提高酸面团的黏性和弹性。生酸面团的弹性模量、复合黏度与拟威尔酵母(Cyberlindnera)有显著正相关性(P<0.05),拟威尔酵母的发酵作用能增强酸面团的弹性。生酸面团的损耗因子与汉逊氏酵母属呈显著正相关(P<0.05),与隐球酵母菌及Naumovozyma呈显著负相关(P<0.05),即真菌可影响生酸面团的流体性质和固体性质;丝孢酵母属等真菌能加强熟酸面团的流体性质。pH与掷孢酵母属、汉纳酵母属和亚球壳属等真菌之间呈显著正相关(P<0.05),TTA值与微囊藻属、隐球酵母菌和青霉属等8个菌属呈显著负相关性(P<0.05),说明pH低和总酸度高的酸性环境抑制掷孢酵母属和微囊藻属等真菌的生长。因此,原料组成对黏豆包酸面团中真菌菌群构成有影响(江米和大米混合制备酸面团中酵母菌多样性最丰富),对酸面团的流变学特性也有一定的影响,且流变学特性、pH和TTA与酸面团中真菌有相关性。     

处理垃圾渗滤液复合式膜生物反应器中微生物群落结构的演变和分析

为了揭示复合式膜生物反应器中微生物群落结构多样性的演变过程,为改进工艺提供依据,分别3次从反应器混合液中和生物膜上采集样品并提取样品的微生物总DNA, 然后使用V6-V8区引物对(GC968F/1492R)进行PCR扩增,最后用PCR扩增产物进行变性梯度凝胶电泳(DGGE).DGGE分析表明,在反应器运行初期微生物群落结构变化较大;在整个反应器运行过程中,微生物群落多样性较高;在该系统中,由于有生物填料的存在,可能存在厌氧微环境,所以在该反应器中可能存在短程脱氮和同步脱氮.在反应器运行约2个月时,出现的一些菌群是膜污染物产生和累积的主要因素.     

污泥发酵液对A2O脱氮除磷和微生物的影响

为研究剩余污泥发酵液作碳源对微生物群落结构的影响,将发酵液与市政污水按流量比1∶35回用于厌氧-缺氧-好氧反应器,在室温下运行90 d．聚类分析表明,发酵液明显改变了微生物群落结构,5~30 d和45~90 d的微生物属于不同的聚集区; 微生物多样性分析表明,发酵液使Shannon-Wiener指数从2.6升高到3.1,系统运行稳定性增强; PCR-DGGE分析表明,发酵液对微生物群落具有一定的选择性,氨氧化菌Nitrosomonas sp.、硝化菌Betaproteobacteria和 Nitrospira sp.、反硝化菌Comamonas sp.和聚磷菌Gammaproteobacteria得到富集,TN和TP去除率从64.5％和52.4％提高到84.7％和94.3％．     

ρ(P)/ρ(C)动态变化对SBR强化生物除磷系统微生物种群的影响

通过调节进水ρ(P)ρ/(C)的不同水平(2.9/100、1.4/100、0.57/100、0.29/100、1.4/100和2.9/100),考察了A/O-SBR系统强化生物除磷效果的动态变化;同时利用PCR-DGGE分子生物学技术,研究了聚磷菌和聚糖菌种群的竞争与演变.结果表明,当ρ(P)ρ/(C)逐渐降低时(2.9/100→1.4/100→0.57/100→0.29/100),吸收单位碳源的厌氧释磷量逐渐降低,而胞内糖原量逐渐升高.相应的DGGE图谱显示,微生物类群在ρ(P)/ρ(C)降低过程由11 OTUs升高到14 OTUs,最后降至7 OTUs;结合生化指标判断,系统优势菌种呈现的是从聚磷菌占优势、聚糖菌聚磷菌共存到聚糖菌占优势的动态变化.随后,提高进水ρ(P)ρ/(C)值从0.29/100到1.4/100再到2.9/100,污泥吸收单位碳源的厌氧释磷量逐渐升高,而胞内糖原量逐渐降低.这说明当聚糖菌占优势以后,通过调节ρ(P)ρ/(C)可重新培养获得聚磷菌优势系统,但DGGE图谱也显示,此时的聚磷菌优势种群较聚糖菌系统的优势种群已有较大变化,且与先前聚磷菌系统的优势种群也不尽相同.     

生物除磷系统不同阶段性能及微生物群落分析

为探讨工艺运行与微生物群落的关系,在厌氧/好氧SBR反应器中考察生物除磷系统的启动期、稳定期和恶化期的性能,并利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术研究该系统各阶段功能微生物群落结构特征.启动期历时26d,包括适应期和上升期两个阶段,磷的去除率从40%以下提高到80%,之后进入稳定期,磷去除率维持在80%以上.稳定期的功能微生物为Tetrasphaera elongate,Gemmatimonas aurantiaca和Uncultured γ-proteobacterium.稳定运行80d后进入恶化期,磷去除率降到70%以下.恶化期和稳定期的微生物群落结构差别很大,功能微生物Uncultured γ-proteobacterium被淘汰,竞争菌Candidatus Competibacter phosphatis clone SBRQ22显著增加.