高通量测序技术在食品微生物检测中的应用

微生物超标及食源性致病菌引发的生物污染是影响国家公共卫生的主要因素。新一代的高通量测序技术因其高覆盖度、高灵敏度、高准确性和低成本等特点,已经作为食品安全检测最重要技术逐渐替代常规DNA诊断和微生物分型方法。本文通过综述测序的发展历史和二代测序原理及流程,着重论述以高通量测序为基础的16S rRNA、全基因组、宏基因组以及宏转录组分析在现代食品安全实验室中的应用,展现了高通量测序技术在食品微生物检测、食源性致病菌监控及食品发酵工艺等方面的巨大优势。     

下一代测序技术在食源性致病菌研究中的应用

下一代测序技术是DNA测序的一项革命性创新技术,其特点是方便快速、高效准确、信息容量大,可实现物种基因组或转录组的深入研究。现阶段,食源性致病微生物导致的全球食品安全问题不断发生,下一代测序技术可在信息缺乏或多种微生物存在的情况下对食源性致病微生物进行检测判定,可在基因序列的背景下更科学地认识食源性致病菌的遗传特性、代谢能力、致病机制等,为食源性微生物疾病预防和控制提供重要的依据。本文主要介绍了在第一代测序技术的基础上发展起来的下一代测序技术,包括第二代测序技术和第三代测序技术的原理、发展历程及优劣势,着重概述了下一代测序技术在食源性致病菌检测鉴定中的应用,并展望该技术在食源性致病菌检测应用中的发展趋势。     

高通量测序在动物检疫中的应用进展

面对无法预测、爆发突然及传播迅速的疫情,快速获知病原信息并真实地反映样品及环境中病原的多样性资料是各国卫生部门及口岸预警的核心工作之一。应用高通量测序技术全面监控研究复杂病原样品,是协助寻找传染溯源、防控动物疫病可行性的一条重要思路。目前,高通量测序在动物检疫上的应用与传统的病原研究方式最大的区别在于把病原微生物看成一个整体,摆脱了对单一病原分离培养的步骤,直接对样品基质中所有病原进行研究。随着测序技术和数据处理分析能力的飞速发展,以高通量测序为基础的宏基因组学研究已渗透到各个领域,在畜产品、养殖环境等样本检测方面显示了重要价值。本文对高通量测序的研究方法及在检验检疫上的应用趋势进行了综述。     

扩增子测序分析助力传统发酵食品微生物群落研究

高通量测序技术的发展促进了基因组学技术在中国传统发酵食品微生物研究中的应用,而扩增子测序是目前相对成熟且普 遍使用的基因组学技术。 采用生物信息学方法分析由测序产生的大量序列数据,揭示数据隐藏的生物学信息至关重要。 生物信息学 贯穿于扩增子测序数据的收集、存储、处理和分析等各个阶段。该文归纳了目前在扩增子数据分析中常用的数据库、算法及生物信息 分析工具,总结了近几年基于扩增子测序的生物信息学方法在中国传统发酵食品研究中的应用,为扩增子测序分析技术的改进和发 展提供参考。     

基因组学在食品安全微生物监控中的应用

随着测序技术和生物信息学的发展,基于高通量的全基因组测序技术(WGS)在食品安全领域的运用越来越广泛,尤其在食源性疾病暴发病原的检测与诊断上具有明显的优势。与传统的检测手段相比,基于全基因组测序的检测技术具有覆盖面广、灵敏度高和遗传信息丰富的优点。本文综述了全基因组测序技术的主要方法及基本原理,总结了国内外全基因组测序技术用于食源性微生物检测的研究进展,并对组学技术包括转录组学、宏基因组学、代谢组学等在食品安全检测领域的应用进行了分析和展望。     

第三代DNA测序及其相关生物信息学技术发展概况

本文介绍了第三代DNA测序的技术原理及应用现状,并对相关的生物信息学技术进行了综述。第三代测序技术以单分子测序为主要特点,目前已广泛应用于食品科学及生命科学研究的各个领域,其代表有Heliscope Bio Science公司的SMS技术、Pacific Bio Sciences公司的SMRT技术等。本文同时归纳总结了基因组学相关的生物信息学发展状况及常用的数据库。     

纳米孔测序技术在食品微生物检测中的应用

纳米孔测序技术因低成本、快捷与可测长片断DNA等优势备受重视,其发展较为迅速。纳米孔测序技术是将电信号作为基础的物理方法测序,大量研究人员使高通量测序技术在食品微生物研究中使用,但是在食品微生物检测中使用纳米孔测序技术中使用研究比较少。以此,本文就对此方面进行研究。     

乳酸菌基因组学研究新进展

近年来,与食品和健康相关的乳酸菌基因组学逐渐成为研究热点。基于迅速发展的基因组测序技术,基因组学研究在揭示乳酸菌的多样性和进化历程,解析生理和代谢机制,挖掘功能基因等方面的贡献尤为突出。本文结合前期开展的乳酸菌基因组测序工作,介绍基因组测序技术的发展历程,重点阐述基因组测序技术在乳酸菌分类、进化和代谢机制等方面的应用现状。     

污水生物脱氮除磷改良技术

随着科技的发展,节能降耗的改良的脱氮除磷技术在国内外迅速发展。文章阐述了污水生物脱氮除磷的改良的技术,介绍了UCT技术、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、SBR改良工艺及CASS工艺等脱氮除磷技术,这些工艺运行灵活、费用低,解决因碳源不足、含NO2-或NO3-污泥回流等问题而影响脱氮除磷效果的新型技术,是今后污水脱氮除磷发展的方向。     

基因组改组技术在微生物育种方面的应用

基因组改组技术是传统微生物菌株改良方法的一种替代方法,该项技术通过基因组水平的递归重组,高效实现整个生物体的定向进化,突破了传统微生物菌株改良方法的局限性。利用基因组改组技术可以在较短时间内得到大量性状优良的正向突变株,具有提高改良菌株产量、增强菌株对环境的耐受性、提高底物利用率等优点,被称为代谢工程和菌株选育发展过程中的一个重要里程碑。该文总结了基因组改组技术的基本概念和一般流程,重点介绍了该项技术在微生物育种方面的应用,并且对该项技术的发展前景进行了展望。     

高通量测序技术在传统发酵食品微生物群落中的应用研究

传统发酵食品风味独特,营养丰富,历史悠久,生产方式多采用自然接种,部分食品的生产工艺已有数千年的历史,其最终质量与发酵过程中存在的多种微生物密切相关。研究表明,运用现代分子生物学技术,可从基因水平上揭示微生物的多样性和群落结构的动态变化,系统阐明其发酵机理。该文综述高通量测序技术在传统发酵食品微生物群落中的应用研究,对聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）、实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-FQPCR）、宏基因组、宏转录组测序等研究方法的原理、操作方法及其研究成果进行了总结,并对各分析技术优缺点进行了比较,旨在为传统发酵食品的微生物群落研究提供参考。     

白酒大曲真菌群落结构多样性研究技术与进展

随着现代分子生物学技术在微生物群落结构多样性研究中的广泛应用,打破了传统微生物培养方法的局限性,提高了对于大曲中真菌群落结构多样性的认识。该文主要综述了研究大曲中真菌群落结构多样性的方法,传统可培养技术以及现代分子生物学技术的各种方法,主要包括磷脂脂肪酸技术（PLFA）、聚合酶链式反应（PCR）-变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术、PCR-单链构象多态性（SSCP）技术、基因克隆文库技术、高通量测序（HTS）技术以及组学技术,以及近年来传统可培养技术和现代分子生物学技术手段在大曲中真菌群落结构多样性的应用研究进展,对深入研究大曲发酵过程中真菌多样性构成及变化规律奠定理论基础。     

环境监测中空气监测现场的质量控制

社会的发展和人类改造自然能力的不断提高,促进了物质文明的飞速发展.同时,科学技术的飞速发展对自然环境造成了污染和破坏.环境空气与人类的生存密切相关,所以加强空气监测尤为重要.保护城市环境是国家亟待解决的重大问题之一,为了实现环保目标,我们需要充分认识相关工作的必要性,加强科技基础设施平台建设,还要不断加强空气质量监测,...     

微生物菌群多样性分析方法的研究进展

随着现代科学技术的进步,对微生物多样性的研究已经提升到了一个新的高度,特别是由于分子生物学在该分支学科中的应用,使得在微生物菌群多样性的研究中克服了传统培养的缺点,使分析方法取得了长足的进步。本文主要介绍了微生物多样性研究的多种方法,将其简要划分为三大部分：(1)传统纯培养技术;(2)现代分子生物学技术;(3)上述两种方法的联合使用,并重点阐述了这些方法的优缺点,展望了微生物多样性研究方法的发展前景。     

应用生物工程技术提高食醋质量(上)

生物技术是一种建立在最新科学成就基础上，利用生物体系的技术。它通过生物学和工程学技术改变生物的某些特征来生产人类所需的各类产品，通过对食醋工业生产工艺和设备的改革及发展的综述，较详细地介绍了食醋工业微生物纯种发酵技术的应用与发展和生物工程技术在酿造工业上的应用研究，展望了食醋工业的发展前景。     

应用生物工程技术提高食醋质量(下)

生物技术是一种建立在最新科学成就基础上,利用生物体系的技术。它通过生物学和工程学技术改变生物的某些特征来生产人类所需的各类产品,通过对食醋工业生产工艺和设备的改革及发展的综述,较详细地介绍了食醋工业微生物纯种发酵技术的应用与发展和生物工程技术在酿造工业上的应用研究,展望了食醋工业的发展前景。     

制革工业综合废水生物处理的研究进展

介绍了SBR工艺、氧化沟工艺、生物膜法以及厌氧预处理等工艺在制革工业综合废水处理中的研究和应用情况,并对制革废水处理技术的发展提出了展望。目前,加紧对成熟工艺及其组合工艺在制革废水处理方面的应用及研究将是制革废水处理科研工作者的重要任务。     

生鲜肉保鲜技术的发展与应用现状

肉类保鲜技术随着科学技术的发展,其领域也在不断扩展,到目前为止已经有了多种肉类保鲜技术,本文主要综述了鲜肉保鲜技术中的气调包装与真空包装的应用及研究现状后,提出今后研究的方向和现实意义,也是鲜肉保鲜发展的趋势。     

中国白酒酿造微生态学研究技术进展及应用状况

近年来分子生物学相关技术发展迅速,在微生物生态学研究中的应用也越来越多,这也促进了白酒酿造微生态研究技术的迅速发展。白酒酿造微生态研究中,除传统的微生物分析方法外,所用的最主要的技术为分子生物学技术,如基于PCR的指纹图谱分析、基因测序及分析等,这其中以PCR-DGGE技术最为常用。新一代测序技术、基因芯片技术、生物信息学技术的不断发展和完善使一些组学技术——宏基因组学、蛋白组学、代谢组学等在生态学领域有越来越多的应用。其中的一些新技术也开始在白酒酿造微生态学中应用,而且具有广泛应用的潜力,将来可以利用这些技术研究白酒酿造微生态,进一步揭示白酒微生物酿造规律,进而指导白酒生产,促进生产更多优质白酒。     

生物制浆的探讨

随着生物科学的发展,生物技术在制浆造纸工业得到了越来越广泛的应用,已成为众人研究的焦点领域。对木素成分、降解木素的微生物种类进行扼要的综述,并介绍了生物制浆的新进展。