传统清香型白酒发酵过程中真菌群落结构及其动态演替

通过Illumina MiSeq高通量测序技术,对传统清香型白酒大楂和二楂发酵过程中的真菌群落结构、丰度及演替规律进行研究,测序获得有效序列数分别为488 956条和642 670条,分别包含14 230个和7 303个OTU,归类为26个亚门或纲,主要为子囊菌纲、担子菌亚门、接合菌亚门和其它未分类的单元。结果表明,传统清香型白酒大楂和二楂真菌群落组成丰富,在发酵过程中真菌的种类和数量随着发酵时间的延长和环境的改变而不断变化,其中子囊菌纲的腹膜孢酵母属、酵母属、假丝酵母属、有孢汉逊酵母属和有孢圆酵母属为传统清香型白酒大楂或二楂发酵主要优势菌群。本研究为清香型白酒发酵过程中功能性微生物菌群的进一步挖掘奠定了基础。     

清香型白酒发酵过程中微生物及理化指标的变化规律

以酿造清香型白酒的大楂和二楂酒醅为研究对象,追踪不同发酵阶段酒醅中微生物及理化指标,探讨大楂和二楂发酵过程中微生物及理化指标的动态变化规律。结果表明:酒醅发酵过程中主要的微生物为酵母和细菌;大楂和二楂发酵过程中温度呈"前缓、中挺、后缓落"的变化规律;pH值呈逐渐降低的变化趋势,大楂起始发酵pH值高于二楂,发酵结束后pH值约为3.3;酒精含量呈先逐渐升高后趋于稳定的变化趋势,发酵15 d后酒精含量趋于稳定;水分含量在发酵23 d后不再剧烈变化。大楂淀粉含量变化呈先降低后逐渐保持平稳的趋势,二楂呈逐渐降低的趋势。大楂、二楂酒醅发酵过程中还原性糖含量动态波动变化,而发酵后期还原性糖含量都保持较低水平。研究淀粉及还原性糖含量的变化规律有利于清香型白酒品质的提升和产量的保证。本研究结果将为清香型白酒发酵可调控化提供理论依据。     

基于高通量测序技术分析广味香肠中细菌群落结构和演替规律

以广味香肠为对象,采用高通量测序技术研究广味香肠自然发酵过程中细菌群落结构和演替规律,结果表明:广味香肠发酵过程中,在门的水平主要有厚壁菌门、变形杆菌门、拟杆菌门、放线菌门,优势菌门厚壁菌门随发酵时间先增后减,第20天时,厚壁菌门占比达95.4%;在属的水平上,主要有弧菌属、乳酸杆菌属、魏斯氏菌属、不动杆菌属、环丝菌属、肠杆菌属、耶尔森氏菌属,优势菌属乳酸杆菌属随发酵时间先增后减,第20天时,乳酸杆菌属占比达84.61%,优势菌属乳酸杆菌属不仅影响细菌菌群结构的变化,而且影响风味物质等的生成。通过对广味香肠发酵过程中细菌群落结构和演替规律的研究,以期找到其优势菌群,并控制有害微生物的增长,减少有害物质的生成。     

不同发酵时期酸马奶细菌群落结构

以聚合酶链式反应扩增16S rRNA基因序列采用454焦磷酸测序方法分析酸马奶传统发酵过程中细菌群落结构演替变化。结果表明：在发酵的初期细菌多样性最高,而细菌丰度在72 h时最高;硬壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）为酸马奶中的优势细菌门;乳杆菌属（Lactobacillus）和乳球菌属（Lactococcus）为其优势细菌属;随着发酵时间的延长,各个细菌门与属都存在上升或下降的趋势变化。本研究可为其他乳制品发酵过程中细菌群落结构研究提供借鉴。     

红腌菜发酵过程中细菌多样性动态分析

为探究红腌菜自然发酵过程中细菌的组成及演替规律,以工厂发酵和农户发酵红腌菜为研究对象,利用Illumina Miseq高通量测序技术对红腌菜发酵过程中的细菌多样性进行解析,并结合PICRUSt软件预测细菌功能的变化。结果表明,工厂发酵和农户发酵红腌菜共获得有效序列分别为332195和1391172条,聚类后分别得到494和388个OUT;整个发酵过程以变形菌门和厚壁菌门为优势菌门,两者相对丰度之和大于70%;乳酸杆菌目为发酵中后期的优势菌目,工厂发酵和农户发酵样品的相对丰度分别为76.74%～98.05%和53.13%～60.32%;属水平上,工厂发酵样品发酵后期以乳酸杆菌属绝对优势菌属;农户发酵样品以乳球菌属、不动杆菌属、乳酸杆菌属、明串珠菌属为优势菌属。工厂发酵和农户发酵红腌菜样品中细菌群落的主要功能均包含碳水化合物代谢、氨基酸代谢、辅助因子和维生素代谢、其他氨基酸代谢四条KEGG 途径。本研究增强了对红腌菜发酵过程中细菌群落动态演替情况的了解,可为传统红腌菜生产工艺的改进及优良菌种的筛选提供参考。     

基于高通量测序技术分析腐乳自然发酵过程微生物多样性

采用高通量测序技术对腐乳自然发酵过程中的微生物多样性进行分析。结果表明,发酵第一阶段,占比较大的细菌门为变形菌门（Proteobacteria）,细菌属为不动杆菌属（Acinetobacter）、乳球菌属（Lactococcus）、假单胞菌属（Pseudomonas）,真菌门为担子菌门（Basidiomycota）,真菌属为久浩酵母属（Guehomyces）和假丝酵母属（Candida）;发酵第二阶段,占比较大的细菌门为拟杆菌门（Bacteroidetes）,细菌属为类香味菌属（Myroides）、丛毛单胞菌属（Comamonas）和假单胞菌属（Pseudomonas）,真菌门为担子菌门（Basidiomycota）,真菌属为久浩酵母属（Guehomyces）和假丝酵母属（Candida）;发酵第三阶段,占比较大的细菌门为厚壁菌门（Firmicutes）,细菌属为乳球菌属（Lactococcus）、果胶杆菌属（Pectobacterium）,真菌门为子囊菌门（Ascomycota）,真菌属为链格孢属（Alternaria）、赤霉菌属（Gibberella）。整个发酵过程中微生物群落结构分布变化明显,不同阶段主要存在的菌属不同,既有利于发酵的有益菌属,也有影响食品安全的有害菌属。     

基于454方法分析曲霉型豆豉发酵中细菌群落多样性

采用454高通量焦磷酸测序技术测定了曲霉型豆豉发酵周期8个不同阶段样品细菌多样性变化,研究不同阶段细菌群落变化及多样性。结果表明:细菌在门、纲两个水平各个不同样品主要微生物类别相似度很高,总共厚壁薄门、变形菌门、放线菌门三者占90%以上,但目、科、属水平差别较大,样品均一性最好的样品为HY04,有31个主要属,魏斯氏菌属、芽孢杆菌属、葡萄球菌属、乳球菌属、肠球菌属、假单胞菌在发酵不同阶段出现,丰度差异较大。证明曲霉型豆豉发酵过程中微生物群落结构复杂,主要菌群相对稳定。     

绍兴黄酒麦曲及发酵过程中细菌群落结构分析

为探讨绍兴黄酒麦曲中以及发酵过程中细菌群落结构变化,加强对黄酒发酵的有效控制,采用Illumina Miseq焦磷酸测序平台对绍兴黄酒麦曲及发酵过程中细菌群落结构进行系统分析,同时对黄酒发酵过程中基本理化指标进行测定,结果表明,绍兴黄酒麦曲及发酵过程中的细菌物种多样性丰富,发酵过程中细菌多样性整体呈减少趋势。麦曲中最主要优势菌为芽孢杆菌属和糖多孢菌属,发酵过程中的微生物组成与麦曲有一定的相关性,投料后细菌群落结构变化较大。在目水平上,黄酒发酵液中的细菌主要有放线菌目、芽孢杆菌目、乳杆菌目、假单胞菌目和肠杆菌目;在属水平上的主要优势菌包括糖多胞菌属、芽孢杆菌属、葡萄球菌属、高温放线菌属、乳杆菌属、明串珠菌属、乳球菌属和肠杆菌属。不同类群细菌的变化情况呈现多样性,并与发酵条件存在对应关系。     

襄阳大头菜发酵过程中细菌的多样性

采用Illumina MiSeq高通量测序技术研究襄阳大头菜发酵过程中细菌多样性和菌群结构的动态变化。结果表明,24份大头菜发酵液样本共检测出19个门、32个纲、67个目、133个科、293个属、482个种、658个可操作分类单元。在整个发酵过程中,变形菌门和厚壁菌门占据了绝对的优势,相对丰度分别为26.14%～78.12%和8.33%～70.12%。属水平上,盐厌氧菌属(Halanaerobium)、弧菌属(Vibrio)、盐单胞菌属(Halomonas)、乳杆菌属(Lactobacillus)和色盐杆菌属(Chromohalobacter)5个细菌属为优势菌属,在发酵过程中此消彼长。通过聚类分析和主成分分析发现,24个样本可根据细菌群落结构特征划分为2个聚类,将发酵的整个过程分为发酵前期和后期。本研究揭示了襄阳大头菜发酵过程中细菌群落结构的动态演替,为今后大头菜生产的改进提供一定的研究基础。     

基于Illumina MiSeq高通量测序技术解析四川麸醋发酵过程中微生物菌群结构

以四川麸醋为研究对象,采用高通量测序技术分析四川麸醋发酵过程中微生物群落结构变化和演替规律。结果表明:细菌菌群和真菌菌群丰度指数均在发酵第1天时最大,而细菌菌群和真菌菌群多样性指数最大值分别在发酵第1天和第23天。在门水平上对醋醅中细菌菌群结构和真菌菌群结构进行分析,发现细菌的优势菌门是厚壁菌门,而真菌的优势菌门是子囊菌门。在种水平上对醋醅中细菌菌群结构和真菌菌群结构进行分析,发现细菌的优势菌种是耐酸乳杆菌和巴氏醋杆菌,分别在发酵第7天和第25天时达到最大占比54.47%和84.54%,而真菌的优势菌种是酿酒酵母,在发酵第5天时达到最大占比97.94%。此外,还在醋醅中检测出曲霉属、链格孢属等。通过对四川麸醋发酵过程中微生物群落结构变化演替规律的研究,以期能锚定优势菌种,通过调控发酵环境的微生态结构来提高麸醋的质量。     

大曲白酒发酵中不同入窖酸度对糟醅微生物群落结构的影响

在白酒的酿造生产过程中,酸度是一项重要的酿造指标。酸胁迫对白酒生产有着重要的影响,主要体现在随着发酵的进行对曲药中的微生物群落结构进行重塑等方面。该研究在实验室构建白酒固态发酵模型,分别设置低、中、高三种酸度条件,探究白酒酿造过程中的酸胁迫对糟醅微生物群落结构的影响。结果表明：在酸度的影响下,产酸细菌和耐酸性强的芽孢杆菌相对丰度增加,耐酸性差的细菌相对丰度降低;真菌门中子囊菌门占绝对优势,窖内溶氧的降低和发酵起始酸度的增加使得真菌属都呈先增后降的趋势。通过分析不同糟醅中各类微生物的数量发现细菌和乳酸菌随酸度的增加而下降;己酸菌在酸度为15 mmol/100 g时数目最多;酵母数量随酸度增加而下降。对糟醅进行理化性质分析,结果显示随着酸度的增加,糟醅中淀粉含量越多;在高酸度下,糟醅中乙醇含量低。该研究分析了酸度对糟醅微生物群落结构的重塑过程,分析了酿造有益菌在不同酸度下的生长情况,能保证有益微生物在良好的条件下生长繁殖,为白酒酿造提供了科学理论指导。     

基于高通量测序分析复配小曲白酒发酵过程中微生物群落结构及多样性

利用高通量测序对复配小曲清香型白酒酿造过程中微生物多样性及变化规律进行比较分析。结果表明，样品中共检测出35 个门、378 个属的细菌和4 个门、38 个属的真菌。优势菌门为厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、子囊菌门（Ascomycota）和毛霉菌门（Mucoromycota）。小曲白酒发酵过程中菌群结构不断发生变化，发酵前2 d细菌优势菌属为不明立克次体菌属（unidentified Rickettsiales），发酵3 d后的绝对优势菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）直至发酵结束。真菌优势菌属为伊萨酵母属（Issatchenkia）、根霉属（Rhizopus）、酵母菌属（Saccharomyces）和曲霉属（Aspergilus）。随着发酵时间延长，根霉属和曲霉属相对丰度都在降低，而酵母菌属在发酵第2天后其相对丰度在不断提高并成为优势菌。本研究揭示了复配小曲白酒酿造发酵过程中微生物群落多样性及变化规律，为复配小曲白酒的生产提供理论支持。     

基于高通量测序的郫县豆瓣不同发酵期细菌群落结构及其动态演替

采用Illumina MiSeq高通量测序技术,对郫县豆瓣全发酵过程中的细菌群落结构、丰度及演替规律进行深入研究,测序获得有效序列数731188条,归类为11个门（Firmicutes、Proteobacteria、Actinobacteria、Chlorobi、Chloroflexi、Gemmatimonadetes、Fusobacteria、Cyanobacteria、Bacteroidetes、Acidobacteria、Deferribacteres）和其他未分类的单元,包含37082个OTU。研究结果表明郫县豆瓣细菌群落组成丰富,在发酵过程中细菌的种类和数量随着发酵的持续和环境的变化而不断变化,尤其是peijiao样品,其细菌组成的丰度与其他5个时期的样品（BZ1Y、BZ5Y、BZ10Y、HE1Y和HE5Y）差异显著。另外,还有一些未被分类的细菌新物种资源等待深入挖掘。结果揭示了郫县豆瓣中有185个细菌属,其中Staphylococcus、Weissella、Pediococcus、Lactobacillus、Corynebacterium和Bacillus属的细菌是豆瓣发酵的主要优势菌群,伴随于郫县豆瓣的整个发酵过程,对郫县豆瓣的质量与风味产生重要的影响。     

雪茄茄芯烟叶工业二次发酵过程中细菌与真菌群落多样性变化分析

【目的】为分析茄芯烟叶在二次发酵过程中细菌和真菌群落多样性及菌群动态变化规律。【方法】以德雪三号初次发酵烟叶为试验材料,采用细菌16S rDNA和真菌ITS1的Illumina MiSeq高通量测序技术,分析烟叶二次发酵0、5、10、15和20 d时细菌和真菌群落结构及丰度信息。【结果】发酵0 d时细菌群落Chao1、ACE和Shannon指数最高,分别为423.38、424.40和4.67;发酵10d时真菌群落Chao1和ACE指数最高,分别为85.82、89.49。基于门水平,随着发酵时间的增加,细菌从以变形菌门（Proteobacteria）为优势转变为以厚壁菌门（Firmicutes）为主,真菌主要优势菌门为子囊菌门（Ascomycota）,相对丰度在71.61%～98.16%之间。基于属水平,葡萄球菌属（Staphylococcus）为整个发酵过程中的主要优势细菌属,在发酵15 d时相对丰度最大（91.25%）;次要优势细菌属由假单胞菌属（Pseudomonas）、马赛菌属（Massilia）等转变为芽孢杆菌属（Bacillus）、土地芽孢杆菌属（Terribacillus）...     

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）。     

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。     

清香型白酒酒醅发酵菌株分离鉴定及细菌群落结构分析

采用纯培养技术对清香型白酒酒醅中的乳酸菌和芽孢杆菌进行分离鉴定,同时通过Illumina MiSeq高通量测序技术解析清香型白酒酒醅细菌群落结构。结果表明,所有酒醅样品共分离得到13株乳酸菌,分别鉴定为乳酸片球菌（Pediococcus acidilactici）4株、副干酪乳杆菌（Lactobacillus paracasei）3株、短乳杆菌（Lactobacillus brevis）3株、粪肠球菌（Enterococcus faecium）2株以及希尔氏乳杆菌（Lactobacillus hilgardii）1株。从酒醅中分离得到的17株芽孢杆菌菌株分别鉴定为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）9株、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）2株、短小芽胞杆菌（Bacillus pumilus）2株、澳洲芽孢杆菌（Bacillus australimaris）2株、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）1株以及蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）1株。Illumina MiSeq高通量测序技术结果显示,酒醅中优势菌门分别为厚壁菌门（Firmicutes）（97.96%）、放线菌门（Actinobacteria）（1.24%）和变形菌门（Proteobacteria）（0.76%）;优势细菌属为乳酸杆菌属（Lactobacillus）（97.42%）、栖热嗜油菌属（Thermoleophilum）（1.22%）和假单胞菌属（Pseudomonas）（0.72%）。     

基于宏转录组学技术解析浓香型酒醅活性微生物群落结构及功能变化特征

利用宏转录组学技术解析浓香型白酒主发酵期过程中（3、7、25 d）酒醅活性生物群落的多样性、演替及差异转录基因。结果表明,酒醅活性生物群落由6 个界、124 个门、195 个纲、2 824 个属及部分未知和不可鉴定的种属组成,其中可鉴定生物主要由细菌和真菌组成。随着发酵时间延长,真菌相对含量由42.8%降至0.01%,细菌相对含量由17.7%增至56.3%,其中厚壁菌门和子囊菌门分别是驱动细菌和真菌组成变化的主要菌门。3 个发酵节点的酒醅生物差异表达基因数分别为6 895（3 d vs 7 d）、2 640（7 d vs 25 d）和6 124（3 d vs 25 d）。发酵过程中,下调差异基因数量明显多于上调差异基因数量。发酵3～7 d,酒醅微生物上调的差异基因显著富集到与糖和醇类化合物代谢的功能条目,而在整个主发酵期,下调的差异基因主要富集到与细胞组分或与其相关的生物过程条目中。本研究有助于进一步阐明浓香型酒醅复杂生态体系中活性微生物群落结构、演替和功能,为深入揭示浓香型白酒固态酿造机理提供基础数据和理论支撑。     

酸菜发酵期间细菌群落结构动态变化分析

以自制酸菜为研究对象,利用16S rRNA高通量测序技术检测酸菜发酵期间细菌群落的组成及演替规律。结果表明,发酵第1天的酸菜样本中微生物丰富度和多样性最高,随着发酵的不断进行,微生物丰富度和多样性呈先降后缓慢增加的趋势。细菌群落结构与发酵进程显著相关,因此不同发酵时期优势菌属不同。酸菜发酵期间的主要优势细菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）（0.01%～82.32%）、肠杆菌属（Enterobacter）（0～20.60%）、明串珠菌属（Leuconostoc）（1.66%～9.48%）、盐单胞菌属（Halomonas）（0.03%～1.84%）和魏斯氏菌属（Weissella）（0.01%～8.26%）等,其中乳酸菌占据绝对的优势地位。     

Effects of cellulase‐producing bacteria on bacterial community structure and diversity during fermentation of Chinese liquor grains

To study role of cellulase‐producing bacteria on bacterial community structure during fermentation of Chinese liquor grains, a cellulase‐producing strain called DM‐4 was added to the grains at different levels. The bacterial community structure and diversity were then studied using a high‐throughput sequencing method. Results showed that the bacterial community structure exhibited varied characteristics at different levels of grain fermentation, which amply illustrated that adding cellulase‐producing bacteria to fermenting grains had significant effect on the bacterial community structure. Diversity analysis indicated that abundance and diversity of bacterial community increased significantly by adding 10⁴–10⁶ cfu/g DM‐4 cellulase‐producing bacteria. Also when 0–10⁶ cfu/g of DM‐4 cellulase‐producing bacteria was added, there was significant correlation between the dose of cellulase‐producing bacteria added and bacterial community diversity. The study thus concluded that bacterial community diversity and uniformity increased by adding cellulase‐producing bacteria during fermentation. Copyright © 2017 The Institute of Brewing & Distilling