基于变性梯度凝胶电泳和MiSeq高通量测序技术分析恩施地区腊肉的细菌多样性

以采集自湖北省恩施地区的5个腊肉样品为研究对象,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(polymerase?chain?reaction-denatured?gradient?gel?electrophoresis,PCR-DGGE)与MiSeq高通量测序技术相结合的方法对其中所含微生物的多样性进行解析。PCR-DGGE结果表明,腊肉样品中的细菌主要为葡萄球菌属(Staphylococcus)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)、乳酸杆菌属(Lactobacillus)和假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas);MiSeq高通量测序结果表明,腊肉中的细菌门主要为硬壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria),其平均相对含量分别为54.05%和44.28%,细菌属主要为葡萄球菌属(Staphylococcus)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)、假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、环丝菌属(Brochothrix)、科贝特氏菌属(Cobetia)和不动细菌属(Acinetobacter),其平均相对含量分别为40.18%、24.02%、9.37%、8.53%、4.71%和2.31%;在分类操作单元(operational taxonomic units,OTU)水平上,发现252个核心OTU,累计平均相对含量高达74.22%。由此可见,PCR-DGGE和MiSeq高通量测序的结果综合分析得出恩施地区腊肉中的细菌主要为葡萄球菌属(Staphylococcus)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)和假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)。     

恩施地区腊肠的细菌多样性

为解析恩施地区腊肠中细菌的多样性,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE）和MiSeq高通量测序技术相结合的方法对采集自该地区的5 个腊肠样品中的细菌进行测定。结果表明：恩施腊肠样品中含有大量的共有细菌类群,其优势细菌主要隶属于硬壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）,二者的平均相对含量分别为57.01%和30.43%;优势细菌属中平均相对含量最高的为环丝菌属（Brochothrix）。     

基于DGGE和Illumina MiSeq技术解析恩施地区米酒细菌多样性

以10个恩施地区米酒为研究对象,采用变性梯度凝胶电泳(denatured gradient gel electrophoresis,DGGE)与MiSeq高通量技术对其细菌多样性进行了评价。DGGE结果表明,恩施地区米酒中的细菌主要为Weissella、Enterococcus、Pediococcus、Kosakonia和Lactobacillus。MiSeq高通量测序结果表明,米酒中的细菌属主要为隶属于Firmicutes的Pediococcus、Enterococcus、Weissella,以及隶属于Proteobacteria的Kosakonia和隶属于Bacteroidetes的Prevotella,其平均相对含量分别为58. 03%、10. 72%、8. 24%、3. 34%和2. 01%。在分类操作单元(operational taxonomic units,OTU)水平上,发现了6个核心OTU,其中OTU5646 (隶属于Pediococcus)的平均含量为54. 74%。采用传统纯培养技术共分离出17株乳酸菌,其中11株鉴定为Pediococcus pentosaceus。由此可见,Pediococcus为恩施地区米酒样品中的优势细菌。     

基于MiSeq高通量测序技术内蒙古地区酸粥细菌多样性研究

从内蒙古地区采集了3个酸粥样品,使用MiSeq高通量测序技术,对其细菌多样性进行了评价。结果表明,厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)为酸粥样品中的优势细菌门,其平均相对含量分别为87.45%和11.84%。相对含量大于1.0%的属为乳酸杆菌(Lactobacillus)和醋酸杆菌(Acetobacter),其平均相对含量分别为87.23%和11.67%。在分类操作单元(Operational taxonomic units,OTU)水平上,发现13个核心OTUs,其中8个隶属于乳酸杆菌(Lactobacillus),5个隶属于醋酸杆菌(Acetobacter)。通过传统微生物学手段从3个样品中共分离到9株乳酸菌,经鉴定为发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和卷曲乳杆菌(Lactobacillus curvatus)。由此可见,该地区酸粥中的细菌主要为乳酸杆菌(Lactobacillus)和醋酸杆菌(Acetobacter)。     

酸菜水中细菌多样性研究

以恩施地区酸菜水为研究对象,使用Miseq高通量测序技术与聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)相结合的手段对样品中的微生物多样性和群落结构进行解析,同时利用纯培养的方法进行乳酸菌的分离鉴定。结果表明:酸菜水中的细菌种类较为丰富,其中隶属于硬壁菌门(Firmicutes)的乳杆菌属(Lactobacillus)为优势属,其相对含量达76.25%。通过PCR-DGGE技术与纯培养方法发现,酸菜水中的优势乳酸菌为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。     

襄阳大头菜腌制液膜醭细菌群落结构研究

使用Miseq高通量测序技术对3个襄阳大头菜腌制液膜醭样品的细菌微生物群落结构进行了解析。在门水平上,变形菌门（Proteobacteria）和硬壁菌门（Firmicutes）平均含量分别为62.12%和34.13%。在属水平上,相对含量＞1.0%的细菌属分别为盐单胞菌（Halomonas）、色盐杆菌属（Chromohalobacter）、海杆菌属（Marinobacter）、盐厌氧菌属（Halanaerobium）、四联球菌（Tetragenococcus）和碱杆菌属（Alkalibacillus）,其相对含量为26.31%、16.49%、8.13%、24.87%、6.13%和1.16%。在操作分类单元水平（OTU）上,发现14个平均相对含量＞1.0%的核心OTU,其中OTU4083（隶属于盐厌氧菌属）、OTU4400（隶属于色盐杆菌属）和OTU846（隶属于盐单胞菌属）的累计平均相对含量为39.50%。由此可见,襄阳大头菜膜醭中的细菌微生物主要由隶属于变形菌门和硬壁菌门的6个属构成,且膜醭共有大量的核心细菌菌群。     

基于高通量测序技术比较不同来源原料乳中的细菌特征

本文采用二代高通量测序技术研究北京、河北、内蒙古、天津四地区不同季节原料乳样品中的细菌多样性并对其进行功能预测。收集四地区不同季节原料乳样品23份,提取基因组DNA后使用Illumina Mi Seq测序平台对细菌16S rRNA的V3-V4"可变区"进行测序,结合数据库对原料乳中微生物群落分布、相对丰度和细菌功能基因代谢途径进行分析。原料乳中的细菌可分为33门732属,其中变形菌门(Proteobacteria),厚壁菌门(Firmicutes),拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)为主要菌门,平均相对丰度占微生物总数的99.37%。优势菌属为假单胞菌属(Pseudomonas)和不动杆菌属(Acinetobacter),平均相对丰度之和为60.55%。不同地区、不同季节原料乳微生物群落的结构组成和相对丰度存在差异,且假单胞菌属和气单胞菌属的相对丰度在不同季节原料乳中存在显著性差异(p0.05)。氨基酸代谢、碳水化合物代谢和膜运输为原料乳细菌主要的代谢途径。     

基于Illumina MiSeq测序和传统可培养方法的洪湖鲊广椒乳酸菌多样性研究

为明确洪湖鲊广椒的乳酸菌多样性,从湖北省荆州市洪湖市采集了7份鲊广椒样品,分别采用传统可培养方法与Illumina MiSeq高通量技术对其进行多样性评价。高通量测序结果表明,硬壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)是鲊广椒样品中的优势细菌门,平均相对含量分别为77.78%、18.09%、1.74%和1.51%;优势菌属为乳杆菌属(Lactobacillus),海洋芽孢杆菌属(Oceanobacillus),盐单胞菌属(Halomonas),平均相对含量分别为67.97%,3.88%,3.47%。在分类操作单元(operational taxonomic units,OTU)水平上,有12个平均相对含量>1.0%的OTU,其中9个隶属于乳杆菌属。由此可见,该地区鲊广椒中主要含乳酸杆菌属。基于传统可培养分离方法表明,从鲊广椒样品中分离到的29株乳酸菌被鉴定为3个属和8个种,其中植物乳杆菌(L.plantarum)和福莱乳杆菌(L.futsaii)分别有10株与8株,是优势菌。与其他地区不一样的是,洪湖鲊广椒中除了植物乳杆菌,还含有较多的福莱乳杆菌。     

黄酒熟麦曲中细菌多样性的评价

以黄酒熟麦曲为研究对象,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(polymerase chan reaction-denaturing gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE)与MiSeq高通量测序技术相结合的方法对其细菌多样性进行解析。DGGE结果表明:Bacillus(芽孢杆菌)、Weissella(魏斯氏菌)、Pediococcus(片球菌)、Staphylococcus(葡萄球菌)和Lactobacillus(乳酸杆菌)普遍存在于麦曲样品中。MiSeq高通量测序结果表明:熟麦曲中的细菌门主要为Firmicutes、Proteobacteria和Actinobacteria,平均相对含量分别为87.95%、9.00%和1.16%。熟麦曲中的细菌属主要为Bacillus (芽孢杆菌属)、Weissella(魏斯氏属)、Staphylococcus(葡萄球菌)、Klebsiella(克雷伯菌属)、Pantoea(泛菌属)和Lactobacillus(乳杆菌属),其平均相对含量分别为70.70%、8.55%、2.67%、2.29%、1.32%和1.07%。由此可见,Bacillus(芽孢杆菌)为熟麦曲中的优势细菌。     

恩施市3种泡辣椒样品中细菌多样性研究

以恩施市3种泡辣椒为研究对象,使用MiSeq高通量测序技术与聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术相结合的手段对样品中细菌群落的结构进行解析,并采用传统微生物培养方法及分子生物学技术对其中的乳酸菌进行分离和鉴定。结果表明,硬壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)为泡辣椒中的优势细菌门,其平均相对含量分别为85.70%、12.59%;乳酸杆菌属(Lactobacillus)为优势细菌属,其平均相对含量达67.37%。通过传统微生物培养方法共分离鉴定出14株乳酸菌,其中7株为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum),2株为发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum),3株为屎肠球菌(Enterococcus faecium),2株为香肠乳杆菌(Lactobacillus farciminis)。结果表明,泡辣椒中的优势乳酸菌为植物乳杆菌。     

基于Illumina MiSeq高通量测序分析清香型白酒酒糟微生物群落多样性

采用Illumina MiSeq高通量测序技术对清香型白酒酒糟中微生物多样性进行研究。结果表明,酒糟样品中细菌菌群的丰富度与多样性均大于真菌,细菌菌群归属于10个门、18个纲、31个目、66个科、86个属、124个种,真菌菌群归属于5个门、11个纲、20个目、33个科、49个属、66个种。优势细菌门（相对丰度≥1.0%）为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）,优势细菌属为根瘤菌属（Rhizobium）、拉乌尔菌属（Raoultella）、谷氨酸杆菌属（Glutamicibacter）、红球菌属（Rhodococcus）、短波单胞菌属（Brevundimonas）、不动杆菌属（Acinetobacter）、假单孢菌属（Pseudomonas）、嗜冷杆菌属（Psychrobacter）、Devosia、嗜盐单胞菌属（Halomonas）、未分类-鼠杆菌属（unclassified-Muribaculaceae）、乳杆菌属（Lactobacillus）;优势真菌门为子囊菌门（Ascomycota）、毛霉门（Mucoromycota）及担子菌门（Basidiomycota）,优势真菌属为孢圆酵母属（Torulaspora）、伊萨酵母属（Issatchenkia）、横梗霉属（Lichtheimia）、根霉属（Rhizopus）、曲霉属（Aspergillus）、酵母属（Saccharomyces）。     

基于MiSeq高通量测序技术宣恩地区米酒微生物多样性解析

采用MiSeq高通量测序技术对湖北省恩施土家族苗族自治州宣恩县的3个米酒样品微生物多样性进行了解析,结果发现米酒中的细菌主要为隶属于Firmicutes(硬壁菌门)的Pediococcus(片球菌属,74.10%)、Bacillus(芽孢杆菌属,6.32%)和Lactobacillus(乳杆菌属,3.03%)以及隶属于Proteobacteria(变形菌门)的Pseudomonas(假单胞菌属,3.58%)、Acinetobacter(不动杆菌属,1.22%)和Enterobacter(肠杆菌属,1.08%),真菌主要为隶属于Ascomycota(子囊菌门)的Wickerhamomyces(异常威克汉姆酵母属,44.67%)、Saccharomycopsis(扣囊复膜酵母,23.10%)和Trichomonascus(1.20%)以及隶属于Mucoromycotina(毛霉亚门)的Amylomyces(淀粉菌,27.06%)。细菌和真菌的核心OTU包含序列条数占总序列数的89.88%和98.80%。由此可见,宣恩地区米酒存在大量的核心细菌和真菌类群。     

陇西腊肉传统制作过程中细菌群落演替对脂肪水解及氧化的影响

为探究陇西腊肉传统制作过程中细菌群落演替对脂肪水解及氧化的影响,采用Illumina MiSeq测序技术解析陇西腊肉制作过程中微生物群落结构及演替规律,并结合气相色谱-质谱联用技术检测制作过程中脂肪酸组成及含量变化,以及肉样中酸价、过氧化值的变化。结果表明：测序深度有效地覆盖了样品中绝大部分细菌种类,测序结果进行整理、过滤后共得到186 866 条有效序列,聚类后有580 个可操作分类单元,注释到15 个门,414 个属。整个制作过程中,Proteobacteria和Firmicutes为优势细菌门,而Brochothrix、Carnobacterium、Lactobacillus、Pseudoalteromonas、Psychrobacter和Cupriavidus为优势细菌属。通过PICRUSt软件分析,菌群中与脂肪酸代谢相关基因的丰度较高;脂肪酸组成分析揭示棕榈酸（C16:0）、硬脂酸（C18:0）、棕榈油酸（C16:1）、油酸（C18:1）、亚油酸（C18:2n6c）是主要的成分,占比达到83.84%～92.43%。通过相关分析得到：Streptococcus、Staphylococcus、Lactobacillus、Cupriavidus、Carnobacterium、Brochothrix是陇西腊肉制作过程中参与脂肪代谢的相关菌群,其中,Streptococcus、Lactobacillus与饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸变化相关;而Carnobacterium、Staphylococcus、Brochothrix、Cupriavidus主要参与不饱和脂肪酸代谢,并与棕榈油酸、油酸、亚油酸含量的变化密切相关。     

KCl部分替代NaCl对宣威火腿细菌多样性的影响

为探究KCl部分替代NaCl腌制的宣威火腿中细菌多样性和群落结构，以100% NaCl腌制的宣威火腿为对照组，分别以KCl替代30%、40%、50%和60% NaCl进行腌制作为实验组，基于Illumina MiSeq高通量测序技术对火腿表面和内部细菌16S rRNA的V3～V4区进行扩增和测序，进而比较不同KCl替代比例宣威火腿微生物的群落结构组成及多样性差异。结果表明：不同KCl替代组火腿表面共得到257 777 条序列和6 153 个操作分类单元，在火腿内部共得到248 102 条序列和5 704 个操作分类单元；尽管不同KCl替代组的火腿在微生物丰度上存在一定差异，但各KCl替代组火腿表面和内部样本在门水平上的优势菌群均为变形菌门和厚壁菌门，KCl部分替代NaCl使火腿表面和内部变形菌门的相对丰度增加，均在40% KCl替代组中最高，且显著高于对照组（P＜0.05）；不同KCl替代比例腌制的宣威火腿细菌群落结构存在较大相似性，但在一定程度上降低了火腿表面菌群丰度和群落多样性，内部菌群丰度和群落多样性则无显著差异。     

信阳黑猪腊肉的微生物多样性分析及优势菌分离鉴定

为全面解析信阳光山自然发酵黑猪腊肉中的微生物菌落结构组成,采用Illumina MiSeq高通量测序和传统选择性培养基分离筛选相结合的方法,分析腊肉中的细菌多样性和真菌多样性并对分离优势细菌和真菌进行16SrDNA和26S rDNA鉴定。结果显示,信阳腊肉优势细菌中厚壁菌门( Firmicutes) 和变形菌门( Proteobacteria)相对丰度占比均值之和达到99.67%,为绝对优势细菌门;优势真菌为酵母,其菌落总数为4.65 lg(cfu/g)低于细菌2个数量级。在属水平上,相对丰度占比前5的优势细菌依次为乳球菌属(Lactococcus)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)、乳杆菌属(Lactobacillus)、肉食杆菌属(Carnobacterium)、葡萄球菌属(Staphylococcus)。并从腊肉中分离鉴定得到6株优势细菌和2株优势酵母分别为格式乳球菌,清酒乳杆菌,马胃葡萄球菌,广布肉毒杆菌,溶酪巨球菌,孤独四联球菌,胶红酵母和隐球酵母各1株,从而为后续进一步研究优势菌种在发酵过程中的具体作用和演替变化提供了可能,并为发酵肉行业的标准化生产提供理论依据和技术支撑。     

遂宁榨菜发酵过程中细菌群落多样性和基因功能预测分析

利用Illumina Miseq高通量测序技术解析遂宁榨菜发酵过程中细菌的多样性,并结合功能预测软件PICRUSt分析微生物群落功能。结果表明,不同发酵时间（10个）样品测序共获得495 681条有效序列,318个可操作分类单元（OTU）。门水平上,优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）,其两者相对丰度之和＞93%;属水平上,乳杆菌属（Lactobacillus）成为发酵后期的绝对优势菌属,其相对丰度从0.77%增加至78.63%。PICRUSt软件预测结果显示,遂宁榨菜发酵过程中细菌群落的基因功能主要与新陈代谢类功能有关,包括氨基酸代谢、碳水化合物代谢、能量代谢等。该研究提高了对遂宁榨菜发酵过程中微生物演替模式的了解,为筛选潜在价值的乳酸菌提供数据参考。     

基于高通量测序技术分析汉中地区泡菜水细菌多样性

该研究采用Illumina MiSeq高通量测序技术对陕西省汉中地区泡菜水中的细菌构成进行解析,并采用生物信息学方法对其多样性进行分析,同时结合多元统计学等手段探讨汉中泡菜水中微生物结构的差异。结果表明,泡菜水样品中的细菌菌群主要隶属于24个门的553属,优势细菌门为硬壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）,其平均相对含量分别为89.12%和7.89%;优势细菌属为片球菌属（Pediococcus）、乳杆菌属（Lactobacillus）、假单胞菌属（Pseudomonas）和明串珠菌属（Leuconostoc）,其平均相对含量分别为52.06%、31.40%、4.89%和1.83%。汉中地区的泡菜水样品可以划分为两个聚类,隶属于不同聚类泡菜水样品的α多样性指数无显著性差异（P＞0.05）,但细菌菌群结构存在较大差异（P＜0.05）,且片球菌属和乳杆菌属的相对含量存在显著性差异（P＜0.05）。同时,不同聚类的泡菜水中均存在一些低丰度物种,且均为一些较为独特的细菌类群。