宏基因组测序技术在传统酿造食品微生物群落分析中应用研究进展

我国传统酿造食品发展历史悠久,种类丰富,以其独特的魅力深受消费者喜爱。传统酿造食品中微生物群落的多样性是影响产品风味、品质与安全的重要因素,因此微生物群落结构特征、演替变化和功能基因挖掘等成为近年来的研究热点。高通量测序技术以其通量高和结果准确等优势,成为传统酿造食品微生物群落研究中的重要工具。该文以基于高通量测序技术的宏基因组测序技术出发,综述了宏基因组测序技术在传统酿造食品微生物群落分析研究中的进展,并分析讨论其面临的主要问题和发展趋势,为酿造食品的科学研究和工业生产提供相关理论基础。     

红曲黄酒传统酿造过程挥发性风味组分及微生物菌群多样性分析

为探究红曲黄酒传统酿造过程中的挥发性风味组分及菌群结构动态变化规律,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术、主成分分析和正交偏最小二乘法判别分析模型,系统比较传统酿造初期、中期和末期3 个时期酒醅样中的挥发性风味成分,同时运用二代高通量测序技术解析传统酿造过程不同时期的微生物菌群结构。结果表明：红曲黄酒传统酿造过程挥发性风味组分及菌群结构变化显著,优势菌群-挥发性风味组分的Spearman相关性分析发现：红曲黄酒中的挥发性风味物质大多与传统酿造中、末期中的优势菌群呈正相关。研究结果阐明红曲黄酒传统酿造过程中香气组分形成与微生物菌群之间的关系,确定与关键香气组分形成密切相关的微生物类型,为红曲黄酒中功能微生物的分离筛选和发酵调控提供基础数据。     

高通量测序技术在酿酒微生物多样性研究中的应用

高通量测序技术是分析研究酿酒微生物多样性的重要手段,与其他方法相比,具有测序方法简单、通量高、速度快和准确度较高等特点。本文在阐述高通量测序技术特点和测序平台的基础上,着重介绍其在酿酒微生物多样性研究领域中常用的数据分析方法和应用现状,旨在为酿酒微生物多样性研究者提供较为系统、全面的关于高通量测序技术的使用策略。     

白酒酿造微生物分析方法研究进展

白酒发酵需要多种酿造微生物的参与,对白酒发酵过程中微生物的种类及功能进行研究是提高白酒质量的必要过程。随着现代生物学技术及质谱技术的发展,对酿造微生物的研究更加高效、全面。该文对平板分离、以聚合酶链式反应为基础的微生物指纹图谱、高通量测序等技术在白酒酿造微生物研究中的应用,以及微生物与风味化合物的关联性分析进行综述,可以为白酒酿造微生物的系统研究提供参考。     

燕麦黄酒发酵过程中微生物群落结构变化及对高级醇的影响

燕麦作为一种营养独特的作物,用于酿造黄酒是黄酒酿造研究的一项新的尝试。为进一步探究燕麦黄酒中的高级醇指标、微生物群落结构及其相关性,研究燕麦黄酒特性,本研究应用顶空固相微萃取、气相色谱-质谱联用技术对燕麦黄酒发酵过程中的高级醇变化进行了定量分析,并通过高通量测序检测了燕麦黄酒发酵过程中的微生物群落结构变化。利用统计学原理对高级醇变化与微生物代谢之间的相关性进行预测。燕麦黄酒中共检测到β-苯乙醇、异戊醇等18种高级醇。门水平上,相对丰度最高的细菌和真菌分别是厚壁菌门和子囊菌门;属水平上,相对丰度最高的细菌和真菌分别是乳球菌属和酵母属。高级醇与微生物间共建立869项关联,有297属微生物可能参与高级醇的代谢。本研究表明,以燕麦为原料酿造黄酒不仅可以增加黄酒的品类及原料来源,还可能改善黄酒营养价值;另外,高级醇与微生物之间的关联分析可以预测燕麦黄酒品质特性的生物学机制。     

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。     

虾酱中间产物细菌群落结构及多样性

为更全面地探究虾酱中微生物的多样性,运用高通量测序技术,对虾酱中细菌16S?rDNA?V3-V4区测序,从而对虾酱中的细菌群落组成和多样性进行分析。研究共获得61?107?条序列,4?358?个操作分类单元,多样性分析表明虾酱中具有高度的微生物群落多样性。虾酱微生物群落组成分析表明虾酱中变形菌门占92.02%,γ-变形菌纲占90.58%,弧菌目占85.91%,弧菌科占85.91%,发光杆菌属占71.94%。研究结果加深了对虾酱中微生物群落组成和多样性的认识,为保证虾酱的质量与安全,提高虾酱的品质,优化虾酱的生产工艺提供理论依据。     

高通量测序技术在乳制品研究中的应用

高通量测序技术以一次并行对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定为标志,目前已广泛应用于各个领域,对整个生命科学的发展起到极大的推动作用。本文结合前期开展的一些工作,综述高通量测序技术在乳制品微生物基因组和生物多样性中的应用情况。     

白酒大曲的微生物多样性及其酶类研究进展

大曲是中国白酒酿造过程普遍采用的糖化发酵剂，不仅富含多种功能微生物，还含有微生物代谢产生的各种酶类，是形成不同香型白酒独特风味的关键因素。因此，对大曲中微生物多样性、酶类以及强化大曲的探讨成为当下的研究热点。文章综述了国内外基于传统微生物培养技术和现代分子生物学技术如聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳法(PCR-DGGE)、高通量测序技术等对白酒大曲微生物的最新研究进展，大曲中的酶类研究以及强化大曲的应用研究成果，最后对未来的研究趋势进行了展望。对微生物多样性和酶类进行系统研究为白酒酿造提供了重要的理论基础，对强化大曲的应用具有至关重要的作用。     

浓香型大曲白酒窖泥微生物研究进展

基于传统微生物技术和现代生物学技术对白酒窖泥微生物的研究,阐述了研究白酒酿造微生物所运用生物学技术的各种方法、原理及对窖泥微生物的研究现状。主要对宏基因组、聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）技术、高通量测序技术等现代分子生物技术在窖泥微生物代谢活动和群落代谢机制研究中的应用进行了综述,为解决白酒生产中遇到的实际问题提供了理论指导。     

晴隆酸菜发酵过程中微生物菌群多样性动态分析

利用高通量测序的方法,对晴隆酸菜四个发酵时期（T1、T2、T3、T4）微生物多样性、群落结构进行动态分析。结果表明,参与发酵的细菌有24门262属,真菌有7门131属;微生物群落多样性随着发酵的进行呈下降趋势,发酵末期的微生物群落多样性最低、微生物种属数量最少;发酵前中期微生物群落结构不稳定相似性较低,而发酵末期微生物群落结构稳定相似性较高;四个发酵时期的酸菜中存在着优势菌属的消长变化,总发酵过程中微生物优势菌属为5个细菌属：魏斯氏菌（Weissella）、乳酸杆菌（Lactobacillus）、明串珠菌（Leuconostoc）、鞘脂单胞菌（Sphingomonas）、根瘤菌（Rhizobium）,9个真菌属：Sampaiozyma、枝孢菌（Cladosporium）、掷孢酵母（Sporobolomyces）、Vishniacozyma、附球菌（Epicoccum）、Plectosphaerella、Filobasidium、红酵母（Rhodotorula）、枝顶孢（Acremonium）。     

高通量测序在酱香白酒微生态多样性研究中的应用

通过提取酱香型白酒生产发酵过程3轮次、7轮次酒醅微生物基因组DNA,采用高通量测序技术对酒醅中的微生态多样性进行测序分析。结果表明,酱香型白酒发酵过程3轮次酒醅（L3）中乳杆菌属（Lactobacillus）和芽孢杆菌属（Bacillus）是原核微生物中绝对优势菌,而7轮次酒醅（L7）中盐单胞菌属（Halomonas）是原核微生物中最优势菌属;同时在L3样品中嗜热真菌属（Thermomyces）和嗜热子囊菌属（Thermoascus）是发酵过程真核微生物中的绝对优势菌,而在L7样品中隐球菌属（Cryptococcus）则是真核微生物中的最优势菌属。对比两轮次酒醅中微生物分析结果,二者的微生态多样性存在较大的差异。分析认为可能正是因为两轮次酒醅中微生物在发酵过程中处于动态变化的差异性,导致两个轮次生产出的酒在产量和质量风味上自然存在较大的差异。     

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。     

酱香型白酒大曲和糟醅的真菌多样性分析

本文利用Hiseq测序手段对高温大曲、堆积发酵和窖池发酵过程中的真菌微生物菌落结构进行分析,以便更加深入地了解样本原生态的微生物多样性和群落结构,特别是复杂的酱酒发酵工序中的菌群。在整个酿酒过程中,堆积发酵真菌微生物多样性相对较高,窖池发酵过程中的群落丰度除优势真菌外都比较低。在窖池发酵过程中,在大曲中能鉴定出的真菌菌群,并且还发现了一些新的类群,如Coprinellus、Calcarisporium、Myxotrichum和Cladophialophora等,这说明高温堆积和窖池发酵使得微生物多样性有所改变。对酱香型白酒而言,普遍认为酵母菌与霉菌存在共生关系,本文尝试通过网络分析来简单了解真菌菌属间的关系,发现一些优势菌类呈现负相关且多为酵母菌属,而部分霉菌类为正相关,这些研究结果为将来深入鉴定单株菌株的作用奠定基础。     

贵州不同地区“生花”糟辣椒中微生物多样性研究

采用Miseq高通量测序技术、传统培养分离法对贵州不同地区的“生花”糟辣椒中微生物进行多样性分析和菌种分离，获得引起糟辣椒“生花”现象的主要微生物。结果表明，4个样品微生物菌相丰度和多样性及传统分离的菌种差异较大，获得细菌和真菌的有效序列分别为97 306条、288 570条。在门水平上，共检测出4个主要细菌门和1个真菌门；在属水平上，共检测出13个主要细菌属及3个主要真菌属。通过基于16S rDNA、ITS测序鉴定并结合菌株发酵特性试验和回接验证试验，获得可引起糟辣椒出现“生花”现象的4株酵母菌分别为库德里阿兹威氏毕赤酵母（Pichia kudriavzevi）、膜璞毕赤酵母（Pichia membranifaciens）、汉逊德巴利酵母（Debaryomyces hansenii）、异常威克汉姆酵母（Wickerhamomyces anomalus）。该研究结果为糟辣椒的保质技术奠定了基础。     

不同天然奶酪发酵剂和非发酵剂微生物多样性的高通量测序研究

为探究天然奶酪中发酵剂和非发酵剂微生物群落结构,应用Illumina-Hi Seq高通量测序技术,对江苏省主要销售的5组进口天然奶酪表皮和内部的细菌16Sr DNA序列V4区进行测序。所有样品的有效序列均在50000条以上,可操纵分类单元(OTU)数量为118~646。多样性指数分析和主成分分析结果表明,天然奶酪表皮比内部具有更高的细菌群落丰富度和不同的群落结构。样品中发酵剂细菌属为乳球菌属(Lactococcus)、链球菌属(Streptococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus),均位于相对丰度前五,总相对丰度在51~97%。样品中非发酵剂微生物分布于细菌厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus)和软壁菌门(Tenericutes),相对丰度在2~16%。具有产耐热乳糖酶功能的非发酵剂微生物栖热菌属(Thermus,相对丰度0.02%~3.53%)在奶酪中首次被发现,为发掘天然奶酪中的微生物资源提供了可能。本研究也为解析天然奶酪中微生物与其风味质构的关系提供了基础数据。     

盐浓度对蚕豆酱发酵过程中原核微生物多样性及理化因子的影响

蚕豆酱是我国传统的发酵豆类调味品.盐作为一种重要的添加剂,对蚕豆酱的微生物群落结构和品质有着至关重要的影响.为探究不同盐浓度对蚕豆酱发酵过程中原核微生物和理化因子演替规律的影响.采用高通量测序技术对不同发酵时间蚕豆酱的原核微生物多样性进行了分析,并检测了其理化特征.结果表明,盐浓度不仅会显著影响pH、总酸、氨基酸态氮和...