雪茄烟叶发酵过程中微生物群落及功能微生物分析

采用高通量测序和代谢组学对雪茄烟叶发酵过程中理化代谢物质和微生物群落结构进行分析,通过相关性分析和网络分析确定功能微生物及其共生类群,以明确微生物群对雪茄烟叶品质的影响。结果表明：优势微生物属Staphylococcus和Aspergillus的相对丰度在发酵过程中均呈先上升后下降的趋势,并在第21 d分别占据细菌和真菌群落的主导地位;Aspergillus、Staphylococcus、Filobasidium可能对总糖变化和还原糖的生成具有直接或间接作用,Bacillus对含氮物质具有一定的降解作用;Candida作为微生物共生类群和发酵后期的标志微生物属,不仅可以降解含氮物质、合成风味物质,而且对维持微生物群落结构的稳定具有重要作用。     

雪茄烟叶工业发酵过程中细菌群落多样性和结构变化

为揭示雪茄烟叶工业发酵过程中细菌群落多样性和结构变化的规律,采集雪茄茄芯烟叶混配堆积发酵过程中的样品,采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析细菌群落多样性和结构。结果表明：(1)在雪茄烟叶发酵过程中,与混配发酵前相比,混配发酵完成后样品细菌群落的OTU数量和物种丰富度降低,物种多样性提高;(2)优势菌门由厚壁菌门（Firmicutes）转变为变形菌门（Proteobacteria）;优势菌属由海洋芽胞杆菌属（Oceanobacillus）、丛毛单胞菌属（Comamonas）、芽胞杆菌属（Bacillus）转变为丛毛单胞菌属（Comamonas）、鞘氨醇杆菌属（Sphingobacterium）、Georgenia、类芽胞杆菌属（Paenibacillus）;(3)10个菌属的平均相对丰度显著增加,分别为鞘氨醇杆菌属（Sphingobacterium）、Georgenia、类芽胞杆菌属（Paenibacillus）、细粒类极小单胞菌属（Parapusillimonas）、假单胞菌属（Pseudomonas）、DSSF69、溶杆菌属（Lysobacter）、假黄色单胞菌属（Ps...     

云南不同产地醇化雪茄烟叶微生物群落差异研究

为探讨云南不同产地醇化雪茄烟叶的微生物群落结构与国外优质雪茄烟叶的差异,以6个不同产地的7组雪茄烟叶为试验材料,采用高通量DNA测序技术,对烟叶样品中的细菌、真菌群落进行了微生物组学分析。结果显示,样本中细菌群落丰富度高于真菌。根据主要菌群丰度的相似性特征,能够对不同产地的样本进行聚类。在细菌方面,云南德宏、玉溪的烟叶与巴西烟叶群落结构最接近,其共有且相对丰度较高的主要菌属为Staphylococcus、Atopostipes、Corynebacterium、Pseudomonas及Brevibacterium。在真菌方面,同样是玉溪、德宏与巴西、多米尼加的样本最接近,它们之间共有且丰度较高的类群是Aspergillaceae科的1个属、Alternaria属、Aspergillus属、Wallemia属以及Cladosporium属等。这些微生物可能对降解烟草中的大分子有机物起到积极作用。     

雪茄烟叶工业发酵过程中霉变对真菌群落结构的影响研究

为探究雪茄烟叶工业发酵过程中真菌群落结构随霉变发生的变化情况,以德雪一号雪茄烟叶为实验材料,采用微生物学计数方法和Illumina MiSeq高通量测序技术对雪茄烟叶工业发酵过程中正常烟叶和霉变烟叶进行霉菌数量及真菌群落结构变化分析。结果表明：与正常烟叶相比,发酵第30 d霉变雪茄烟叶中,霉菌数量最高(8.3×10⁴ CFU/g),物种丰富度和多样性最低,OTU数量最少;在门水平上,子囊菌门(Ascomycota)在发酵第30 d霉变烟叶中为绝对优势菌门,平均相对丰度为99.82%;在属水平上,曲霉属(Aspergillus)为整个发酵过程中的主要优势菌属,在发酵第30 d霉变雪茄烟叶中平均相对丰度最大(92.32%);发酵第30 d霉变雪茄烟叶与正常烟叶相比在物种组成上具有明显差别,其中曲霉属既是优势菌属,又是组间差异菌属,且在各样品中平均相对丰度均最高,推断其为引起雪茄霉变发生的关键菌属。     

雪茄烟叶工业辅料发酵研究进展

研究综述了目前应用于雪茄烟叶发酵的微生物、酶、辅料等外源添加物及其对改善烟叶品质的研究应用成果,并对雪茄烟叶工业辅料发酵的研究方向进行了展望。     

海南H382雪茄烟叶不同发酵周期细菌群落多样性表征及演替分析

[目的]探索海南H382雪茄烟叶发酵中细菌群落组成和演替规律,为揭示发酵机制提供依据,为筛选功能细菌提供参考.[方法]通过16SrRNA测序技术对海南H382雪茄烟叶不同发酵时期的细菌群落多样性及群落演替规律进行表征,并利用PICRUSt预测了不同发酵时期细菌群落的功能.[结果](1)雪茄烟叶发酵中细菌群落多样性较丰富...     

雪茄烟叶调制及发酵技术研究进展

调制和发醇是决定雪茄烟叶质量和制成品品质的重要生产环节。与烤烟相比,雪茄烟叶的调制过程更为温和,微生物对雪茄烟叶最终品质的形成具有更为重要的作用。本文综述了雪茄烟叶调制及发醇研究进展,认为应当利用基因组学、代谢组学等技术深入研究微生物在雪茄烟叶调制和发醇中的作用。      

微生物在国产雪茄烟叶原料生产过程中的应用研究进展

对雪茄微生物的种类及其在国产雪茄烟叶原料大田生产、晾制、发酵等环节的应用研究现状和面临的主要问题进行综述。认为：雪茄微生物类群主要分为根际微生物、叶际微生物和内生菌,其中根际微生物与叶际微生物可促进雪茄烟株生长和发育,减少雪茄烟株病害,提升烟叶感官品质,但有益内生菌的相关研究较为欠缺。微生物肥料、农药在雪茄烟叶大田生长环节中起重要作用,但雪茄烟株专用微生物肥料、农药还未得到大面积推广和应用。雪茄烟叶晾制过程中微生物资源丰富、代谢功能复杂,但涉及微生物作用机制的相关研究较少。雪茄烟叶发酵过程中微生物群落结构逐渐多样化,微生物介质的添加可改善烟叶品质,预防烟叶发生霉变,但大多数研究侧重介质微生物的筛选,对微生物提质增香的作用机制仍缺乏深度研究。未来可在雪茄烟叶内生菌筛选利用、晾制过程微生物变化等方面开展深入研究,利用组学方法深度挖掘数据,以进一步强化微生物在国产雪茄烟叶原料生产过程的有利作用,提高烟叶产量和品质,减少对进口雪茄烟叶原料的依赖。     

发酵介质和发酵过程对雪茄烟叶品质的影响

为探究发酵介质和发酵过程对雪茄烟叶质量的影响,研究了德雪7号雪茄烟叶分别在加水发酵和介质发酵时其常规化学成分、非挥发性有机酸、致香成分及微生物群落结构的变化趋势。结果表明：(1)随着发酵的进行,雪茄烟叶总氮和生物碱的质量分数总体变化不显著,总糖和还原糖质量分数呈下降趋势。(2)添加介质影响了雪茄烟叶非挥发性有机酸总质量分数的变化趋势,有利于减弱雪茄烟叶烟气的涩口感和刺激感,介质发酵14～21 d时非挥发性有机酸的组成对改善雪茄烟叶感官品质最为适宜。(3)雪茄烟叶致香成分总量随发酵的进行呈先增加后降低的趋势,于14～21 d达到最高水平,且添加介质有利于致香成分的累积。(4)介质显著改变了雪茄烟叶的真菌群落结构,发酵21 d时,雪茄烟叶中细菌和真菌多样性显著提升,葡萄球菌属在发酵14～21 d时大量富集,促进了致香成分的生成。     

自然发酵泡菜微生物群落变化的研究

结合自然发酵生产泡菜的原理,分析和总结微生物群落在自然发酵泡菜过程中的变化及其研究意义。     

开菲尔不同发酵时期微生物群落结构的变化

为探究不同发酵时期开菲尔中的微生物菌群结构的变化情况。本实验采用高通量测序技术对实验室制备的不同发酵时间获得的开菲尔样品进行测序,并分析开菲尔在整个发酵过程中微生物群落结构的动态演变,结果显示,开菲尔在发酵过程中共鉴定出了12个门的细菌和4个门的真菌,明确了厚壁菌门(Firmicutes)为丰度占比最大菌门。研究表明在发酵过程中共有117个属的细菌参与发酵,其中乳杆菌属(Lactobacillus)在整个发酵过程中呈现先增后减再增加的变化趋势,链球菌属(Streptococcus)在整个发酵过程中呈现先增后减的变化趋势,芽胞杆菌属(Bacillus)在整个发酵过程中逐渐减少。还有一些未被分类的细菌新物种资源等有待深入挖掘。本实验中酵母菌未能发现,真菌中丰度占比较大的菌门为子囊菌门(Ascomycota),发现在发酵前期主要有链格孢属、孢霉属、枝孢霉属、曲霉属等,但是在发酵过程中真菌菌属丰度占比呈逐渐减少的趋势。     

普洱茶发酵过程中可培养微生物的群落结构分析

为建立普洱茶传统渥堆发酵微生物菌种库,改善普洱茶传统发酵工艺,开发新的普洱茶产品,本试验采用传统培养技术、分子生物学测序技术对茶原料(SC)、不同发酵阶段茶样(JC)、发酵空间空气(KQ)和发酵地面(DM)的可培养微生物进行分离培养、纯化、鉴定,并对SC、JC、KQ和DM中的可培养微生物种类的异同进行网络关系分析。结果表明,普洱茶发酵过程中可培养的细菌多样性较真菌丰富,分离到细菌14种,分布于2个门,9个属,Bacillus sp.的微生物种类较多。真菌12种,分布于3个门,6个属,Aspergillus sp.和Arxula sp.的微生物种类较多。发酵茶样与茶原料中的可培养微生物种类相似性较大,与发酵环境中可培养微生物的种类相似性较小。     

海南雪茄烟叶霉变微生物鉴定及拮抗菌株筛选

为明确引起海南雪茄烟叶霉变的微生物种类并筛选其拮抗菌株防治烟叶霉变,分别从海南霉变雪茄烟叶表面分离、纯化得到霉变微生物和拮抗微生物,采用形态学和分子生物学相结合的方法鉴定微生物种类。鉴定和筛选结果表明,引起海南雪茄烟叶霉变的微生物主要为篮状菌属、帚霉属和曲霉属,得到3株霉变菌株分别为Talaromyces funiculosus、Scopulariopsis brevicaulis和Aspergillus occultus。筛选到2株拮抗效果良好的拮抗菌株,分别为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和耐盐芽孢杆菌（Bacillus halotolerans）。引起海南雪茄烟叶霉变的微生物主要为篮状菌属、帚霉属和曲霉属菌株,筛选到的2株芽孢杆菌对致霉菌有良好的拮抗作用,为雪茄烟叶霉变的防治提供了参考。     

工业化生产大豆酱微生物群落发酵演替规律及功能变化特征

目的:解析工业化生产大豆酱发酵周期阶段微生物群落的多样性、演替及差异转录基因功能性,探讨不同发酵阶段影响大豆酱风味品质的核心功能微生物,为合理地监测其发酵品质和生产稳定性,缩短发酵时间提供理论基础。方法:利用宏基因组测序技术分析大豆酱发酵过程中的微生物群落结构和演替规律,跟踪发酵过程中理化特性和挥发性风味物质变化,分析微生物群落和风味物质的相关性,对微生物的功能性进行预测。结果:发酵前期细菌和真菌微生物群落变化显著,后期变化逐渐趋于稳定。优势细菌主要为葡萄球菌属、四联球菌属、阪崎肠杆菌、乳杆菌属、魏斯氏菌属、肠杆菌属;优势真菌为接合酵母菌属和曲霉属。其中,葡萄球菌属和接合酵母菌属序列丰度随发酵时间延长不断增加;其余菌属的基因序列数量在发酵过程中更替变化。相关性分析表明,总酸、氨基酸态氮等理化因素对不同发酵时期的大豆酱具有一定影响,同时,优势微生物对大豆酱理化性质和风味发挥着不同的作用。结论:葡萄球菌属和接合酵母菌属与挥发性物质呈正相关,对挥发性醇酯类风味物质的形成起重要作用;曲霉属与总酸、蛋白酶和淀粉酶具有正相关性,葡萄球菌属促进氨基酸、醛酮类物质的合成。     

鲟鱼发酵过程中微生物的演替变化分析

为了解鲟鱼发酵中细菌群落多样性及动态演替规律,为发酵鲟鱼的品质提供理论数据,利用Illumina HiSeq测序平台,采集鲟鱼发酵过程中的7个阶段的样品,对样品中的细菌16S rDNA V4~V5区进行测序和系统发育分析。结果表明,样品获得序列数平均为46 463条,各个发酵阶段的操作分类单元数目分别为新鲜鱼样1 064,腌制鱼样952;发酵5 d 454,发酵10 d 442,发酵20 d 327,发酵25 d 372和发酵35 d 356。7组样品中总体细菌组成较为复杂,含有38个门、196个科,在新鲜鱼样中,厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)占主要优势;在腌制阶段,蓝藻门(Cyanobacteria)占主要优势;从发酵开始至结束,厚壁菌门(Firmicutes)占绝对优势。在科水平上,新鲜鱼样中的主要优势菌科为肠杆菌科(Enterobacteriaceae),腌制样品中的主要优势菌科为肠球菌科(Enterococcaceae);从发酵开始至结束,主要的优势菌科为明串珠菌科(Leuconostocaceae),其次是乳杆菌科(Lactobacillaceae)和链球菌科(Streptococceae)。通过HiSeq测序能够更全面解析鲟鱼发酵过程中的细菌多样性;从测序平台提供的微生物多样性信息中发现,各样品间的菌属丰度存在一定的差异性,说明菌群组成与发酵环境密切相关,这为传统腌鱼发酵提供了理论依据和数据支撑。     

传统发酵成熟期豆瓣酱醅中的微生物群落分析

为了探明传统发酵成熟期豆瓣酱醅中的功能微生物种类,采用免培养法(基因克隆文库的构建技术)对发酵成熟酱醅中的细菌16SrRNA和真菌18SrRNA进行了分析。结果表明,成熟酱醅中存在的细菌分别为Staphylococcus属、Lactobacillus属和Tetragenococcus属,其与具有最高同源性的菌株的相似性分别为99%、98%、99%。成熟酱醅中发现的真菌共5个属,分别为Zygosac charomyces属、Rhizochaete属、Aspergillus属、Rhodotorula属和Phaseoleae environmental sample,与具有最高同源性的菌株的相似性均为99%。      

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。     

蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)筛选鉴定及在雪茄烟叶发酵中的应用研究

采用酪蛋白水解实验和蛋白酶活力测定对烟草表面微生物进行分离筛选,对所筛选菌株进行形态学观察、理化试验及16SrRNA基因测序的鉴定。将筛选所得菌株x-2添加到雪茄烟叶表面进行人工发酵,对发酵后烟叶进行常规氮化合物测定和感官质量评吸,结果表明:筛选所得菌株x-2在45℃时其产酸、中、碱性蛋白酶最高酶活力分别为91.63 U/mL、163.34 U/mL、43.82 U/mL,经过鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。在雪茄烟叶堆积发酵过程中添加x-2可明显降低烟叶含氮化合物含量,发酵结束时烟叶总氮降低21.64%、蛋白质降低13.53%、总植物碱降低36.38%,挥发碱降低24.05%;感官评吸结果显示烟叶劲头、刺激性改善最为明显,同时杂气减轻、香气增加。     

9种蔬菜发酵体系真核微生物群落结构的分析

目的:为了探究发酵蔬菜体系中真菌微生物的群落结构。方法:以市售9种发酵蔬菜为对象,提取其中所有微生物宏基因DNA,通过聚合酶链式反应结合变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）技术,分离9种发酵蔬菜体系微生物混合真菌18S r DNA V（1-2）区基因片段,采用Quantity One软件分析真核微生物Shannon-Wiener多样性指数和9种发酵蔬菜真菌群落结构相似性聚类分析。通过回收DGGE电泳中荧光强度强、不同时间差异的电泳带,经克隆后测定碱基序列、与Gen Bank库序列对比鉴定。结果:泡菜、榨菜、酱菜和酸菜真核Shannon-Wiener指数差异显著,其中,泡菜真菌的多样性指数差异相对最小。四种工艺发酵蔬菜真核微生物相似性为20%,而酱菜与泡菜的相似性较与榨菜的高。同一工艺不同原料发酵蔬菜真核微生物相似性38%。同一工艺袋装与散装泡菜真核微生物相似性为51%。碱基序列鉴定结果:所有的测序条带均为酵母菌,Trichosporon mucoides sp.、Zyqosaccharomyces sp.存在于市售9种发酵蔬菜样品中,且为优势菌;Candida palmioleophila存在于泡菜、榨菜、酱菜工艺发酵蔬菜中;Dabaryomyces sp.为散装榨菜中所特有的真菌菌群。结论:实验结果表明泡菜工艺下制得的发酵蔬菜制品真菌区系相对于榨菜、酱菜和酸菜稳定;加工工艺对发酵蔬菜真核微生物群落的影响较原料、包装条件的影响显著;同一工艺条件下原料较包装的影响显著。      

雪茄烟叶单宁降解菌的筛选、鉴定及发酵工艺优化

为降低雪茄烟叶中的单宁含量（质量分数）,减少雪茄烟叶苦味,改善烟叶品质,从雪茄烟叶表面筛选得到16株对烟叶中单宁有降解效果的细菌菌株,通过测定单宁酶活力选出产酶能力最强的菌株B-3,经鉴定该菌株为成团泛菌（Pantoea agglomerans）。选择不同种类的碳源、氮源和无机盐并设置不同质量浓度梯度,筛选菌株B-3的最优产酶培养基（蔗糖15.45 g/L、酵母膏17.00 g/L、NaCl 4.94 g/L）。产酶培养基优化后菌株B-3所产酶液单宁酶活力高达55.83 U/mL,相比产酶基础培养基提高121.28%。将该酶液用无菌水稀释成单宁酶活力为5.58 U/mL的稀释酶液,并用稀释酶液对印度尼西亚雪茄烟叶进行发酵处理。当稀释酶液添加量为雪茄烟叶质量的25%且在45℃条件下发酵7 d后,雪茄烟叶的单宁降解率为39.69%,烟叶的苦味和杂气减少。