基于可培和免培法探究大曲生产环境空气微生物群落结构的时空性特征

分别应用可培和免培方法研究同企业使用2年和25年的新老曲厂空气中的微生物群落结构和多样性随季节的变化规律。结果表明,季节间的差异显著,可培和免培的结果分别是春季的菌群数量和α-多样性最高,且都随季节先增加后减少。可培方法获得301株分离株,所属类别与免培的结果大体一致,细菌菌群由Acfinobacteria等5个门构成,主要是Pseudomonas、Staphylococcus、Bacillus等,真菌群则是Ascomycota等3个门构成,Phialemoniopsis和Aspergillus等是优势属。空气中Proteobacteria的Pseudomonas等8个细菌属及Ascomycota的Saccharomycopsis等10个真菌属可能是大曲优势菌的来源。使用25年设施环境空气中的物种数量及多样性更丰富和稳定。相关性分析结果表明,环境的温度、湿度是影响物种数量的关键因素,空气污染程度等可能导致群落结构不稳定。这些结果揭示了制曲小生境群落的时空性特征,为探讨大曲与环境微生物的相互关系及溯源性研究奠定了方法学基础。     

酸性蛋白酶生产菌种的选育及培养基的优化

以黑曲霉(Aspergillus niger)为出发菌株,经原生质体紫外诱变,得到了产酸性蛋白酶优良菌株。采用单因素和正交实验,对其液态发酵的培养基成分进行了优化,得到最佳培养基组成为:玉米粉1%,豆饼粉3%,鱼粉1.2%,氯化铵4%,磷酸氢二钾0.3%,氯化钙0.5%。在优化的培养基条件下,30℃、180 r/min摇瓶发酵72 h,酶活力达到1117.52 u/mL。     

不同产地和品种辣椒的特性差异分析

对8种不同产地和品种线条辣椒的辣椒红素、辣椒素和挥发性物质进行分析。结果表明,相同品种不同产地的辣椒中,四川剑阁二荆条的辣椒素和β-紫罗兰酮含量高于贵州黔西二荆条,但辣椒红素和苯乙醛较低;甘肃美国红的挥发性组分含量高于内蒙古美国红,但辣椒红素较低。相同产地不同品种辣椒中,贵州新种二荆条与黔西二荆条相比,其挥发性组分种类增加了15种,但含量降低了10.54%。在内蒙古的4种辣椒中,金塔椒的辣椒素含量最高为（0.225±0.004）g/kg,千斤红的挥发性组分最丰富为（98.55±22.10）μg/g,美国红的辣椒红素含量最高为（66.843±0.977）g/kg且与其它辣椒的风味轮廓差异较大。主成分分析表明,产地对美国红类辣椒的辣椒红素和香味组分影响更为显著,而品种是二荆条类的辣椒素和香味组分的主要影响因素。综合认为二荆条类辣椒更适合生产高辣度的豆瓣,美国红类则更适合生产色泽红亮的豆瓣,而风味的多样性可以由多种辣椒的复配实现。     

酱香大曲间微生物群落结构时空特征的表征

为比较不同区域、企业、场地及陈曲时间所得酱香型大曲的微生物群落多样性特征差异,本文描述了应用Illumina MiSeq 2×300研究6种不同类型的14个酱香型大曲样品的微生物群落组成。结果表明,优势微生物属于4个不同细菌目和真菌目,其相对丰度分别超过了96.48%和79.75%。芽胞杆菌目(Bacillales)、肠杆菌目(Enterobacteriales)、乳杆菌目(Lactobacillales)和放线菌目(Actinomycetales)等为优势细菌目,优势真菌则是酵母菌目(Saccharomycetales)、肉座菌目(Hypocreales)、散子囊菌目(Eurotiales)和丝孢酵母目(Trichosporonales)。这些样品检测结果的聚类和非度量多维测度(NMDS)的分析显示,茅台镇与其它类型的样品间其曲心群落多样性差异明显,前者的葡萄球菌属(Staphylococcus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、片球菌属(Pediococus)、假丝酵母属(Candida),曲霉属(Aspergillus)等属微生物丰度较高。在二郎镇地区生产的酱曲香大曲的群落结构组成也不同,陈曲时间也致使其群落多样性呈现差异。这些结果揭示了酱香型大曲的微生物群落具有显著的时空性特征。     

多重胁迫对嗜盐四联球菌CGMCC 3792存活率及细胞成分的影响

本研究以嗜盐四联球菌(Tetragenococcus halophilus CGMCC 3792)为实验菌株,考察了单因素(酸、热、盐)胁迫和交互保护对其存活的影响。结果表明,T.halophilus CGMCC 3792在p H4.0和45℃预适应处理60 min后细胞对酸致死胁迫(p H2.5,60 min)的存活率分别提高了10.6倍和8.8倍。此外,还考察了酸胁迫对细胞膜不饱和脂肪酸和胞内氨基酸含量的影响,结果表明,酸预适应后再经酸致死胁迫导致细胞膜不饱和脂肪酸18∶1n-9和18∶2n-6,9含量增加,分别是直接经酸致死胁迫的2.3倍和2.0倍;同时,分析胞内氨基酸含量,胞内谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸浓度分别是直接经酸致死胁迫的2.5倍、2.4倍、2.2倍和2.7倍。研究结果将有助于进一步解析嗜盐四联球菌环境胁迫抗性的生理机制。     

荧光原位杂交(FISH)技术研究窖泥微生物群落

为了探索荧光原位杂交(FISH)技术,研究窖泥微生物群落结构特征多样性,进行了纯培养微生物及窖泥微生物的FISH检测。以Escherichia coli、Bacillus subtilis、Lactobacillus planetarium、Acetobacter rancens、Clostridiumacetobytylicum 5株不同种属的细菌为对象,研究了影响荧光原位杂交(FISH)技术对其定量表征的因素,并将该技术应用于窖泥微生物群落的研究。实验结果表明,E.coli及L.planetarium的定量表征受到生长期的影响,在对数和稳定期的菌体检出率>82%,衰退期的L.planetarium则明显减少;死菌体比活菌体的检出信号显著减弱;经硫酸铝处理,除去腐植酸的窖泥样品明显地提高了可辨力,加入窖泥中的E.coli,FISH检出量为光学显微镜计数量的46.89%。采用FISH技术可视化定量表征了窖泥中细菌和古菌的特征,有益于从细胞水平研究其微生物群落的关系。     

基于荧光原位杂交法剖析窖泥微生物的预处理条件探究及应用

该研究首先对浓香型白酒窖泥样品的料液比、离心转速、超声波分散时间、Al2（SO4）3添加量等预处理条件进行优化;然后将纯培养菌体添加到窖泥样品,采用荧光原位杂交（FISH）法检测菌体回收率;最后按最优预处理条件处理不同窖龄窖池窖泥,并采用FISH法研究窖泥样品中的微生物。结果表明,窖泥样品的最优预处理条件为料液比1∶16（g∶mL）、离心转速800 r/min、超声分散时间60 s、Al2（SO4）3添加量为4.17×10-5 mol/g窖泥。在此条件下,FISH法检测大肠杆菌（Escherichia coli）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）的菌体回收率分别为62.50%、55.44%,表明优化后的预处理条件对于窖泥微生物的FISH检测是可行的。FISH法检测窖泥微生物,结果显示随着窖池窖龄的增加,窖泥样品中细菌、古菌及菌体总数差异明显,总体呈现出先增加后降低的趋势,在100年窖龄的窖泥样品中,微生物总量最高。     

酸胁迫对干酪乳杆菌细胞膜生理特性的影响

以干酪乳杆菌为研究对象,考察了酸胁迫对细胞膜生理特性的影响。研究结果表明,随着pH的降低,细胞膜侧向扩散系数降低,微黏度增加。同时分析细胞内膜透性和胞内金属离子浓度表明酸胁迫引起细胞膜透性增加。分析膜脂肪酸成分结果表明,酸胁迫引起不饱和脂肪酸含量增加,饱和脂肪酸含量降低,同时细胞膜脂肪酸不饱和度和膜脂碳链长度也相应增加。研究结果将为进一步解析干酪乳杆菌酸胁迫抗性机制奠定理论基础。     

耐盐乳酸菌和酵母菌强化技术对高盐稀态发酵酱醪品质的影响

分别将耐盐乳酸菌Tetragenococcus halophilus CGMCC 3792、耐盐酵母菌Zygosaccharomyces rouxii CGM-CC 3791和Candida versatilis CGMCC 3790菌悬液接入酱醪中,利用顶空-固相微萃取偶联气质联用技术(HS-SPME/GC-MS)检测了发酵125 d酱醪中挥发性组分的变化。研究结果表明,T.halophilus CGMCC 3792强化的酱醪中酸类、醇类、酮类、呋喃类、吡嗪类和其他组分的相对含量降低,酯类、醛类和酚类组分的相对含量增加,其中苯乙醇、乙酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯和4-乙基愈创木酚等的相对含量显著增加,而Z.rouxii CGMCC 3791、C.versatilis CGMCC 3790共培养强化的酱醪中醇类、酯类、醛类和其他组分的相对含量增加,酸类、酚类、呋喃类和吡嗪类组分的相对含量降低,其中苯乙醇、长链脂肪酸乙酯(月桂酸乙酯、棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯等)的相对含量显著增加。此外,本研究中T.halophilus CGMCC 3792强化的酱醪中4-乙基愈创木酚的相对含量大幅增加,且在整个发酵过程中其含量也单调增加,对于T.halophilus CGMCC 3792是否具有分泌4-乙基愈创木酚的能力以及是否冷温工艺赋予该菌株合成4-乙基愈创木酚的能力需进一步探究。     

耐盐乳酸菌和酵母菌对高盐稀态发酵酱油品质的影响

研究了添加耐盐乳酸菌(Tetragenococcus halophilus)和酵母菌(Zygosaccharomyces rouxii和Candida versatilis)对酱醪理化指标及挥发性组分的影响.研究结果表明,添加耐盐微生物的酱醪发酵125d后氨态氮(FN)均略高于对照样品(未添加耐盐微生物);添加T.halophilus的酱醪总酸(TA)高于其他样品,而采用T.halophilus、Z.rouxii和C.versatilis 共培养的酱醪TA和对照样品没有显著区别;分析酱醪还原糖(RS)含量结果表明,添加耐盐微生物后还原糖含量显著低于对照样品.此外,通过GC-MS分析了添加耐盐乳酸菌和酵母菌对酱醪挥发性组分的影响.发酵125d后,醇、酯类组分含量增加,酸类及其他类组分含量减少.所检出的各酱醪挥发性组分中,添加T.halophilus的酱醪中2-甲基丁酸、2-甲基丁醇、乙酸异戊酯含量分别较对照组高53.4％、337.3％、388.2％,添加Z.rouxii和C.versatilis的酱醪中乙醇和乙酸乙酯含量分别较对照组高64.2％和56.3％,采用T.halophilus、Z.rouxii和C.versatilis共培养的酱醪中1-辛烯-3-醇和苯甲醛含量高于对照样品56.7％和26.3％,显著改善了酱醪风味.