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。     

白腐乳发酵过程中细菌群落演替规律研究

为解析白腐乳发酵过程中细菌的多样性,应用高通量测序和培养组学相结合的方法分析了前酵和后熟过程中细菌的变化规律,通过高通量测序分析白腐乳发酵过程中细菌16S rDNA V3-V4区基因序列。结果表明,白腐乳从前酵到后熟过程中细菌群落有较大变化,豆腐坯中的优势菌为乳杆菌（Lactobacillus）,毛坯中的优势菌为不动杆菌（Acinetobacter）,后熟45 d腐乳中的优势菌为明串珠菌（Leuconostoc）,后熟180 d腐乳中的优势菌为四联球菌（Tetragenococcus）;利用培养分离方法从腐乳发酵过程中部分样品分离鉴定出75株可培养细菌,包括融合魏斯氏菌（Weissella confuse）、蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）、肉葡萄球菌（Staphylococcus carnosus）、乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）、嗜盐四联球菌（Tetragenococcus halophilus）、粪肠球菌（Enterococcus faecalis）和耐久肠球菌（Enterococcus durans）等。     

榨菜发酵过程中原核微生物群落结构及其理化因子的动态演替

利用16S rRNA高通量测序技术探究榨菜发酵过程中原核微生物群落的演替,同时利用物理化学方法追踪发酵过程中理化因子的变化,并进行冗余分析。结果表明,随着榨菜发酵的不断进行,乳杆菌属的相对丰度从0. 92%增加至74. 77%,是发酵过程中的绝对优势属。明串珠菌属在发酵初始时的相对丰度可达3. 61%,在整个发酵过程中呈先增加后降低的变化趋势,可起到启动剂的作用。冗余分析表明:发酵初期的群落与p H及还原糖含量呈正相关;发酵中期的群落与亚硝酸盐、丙酮酸和琥珀酸含量呈正相关;而发酵后期的群落与总酸和其他有机酸含量呈正相关。该研究较系统地揭示了榨菜发酵过程中原核微生物群落的演替规律及其影响因素,可为进一步精确人工调控提供理论依据和筛选特性菌种提供数据参考。     

GC-MS分析毛霉型、细菌型、曲霉型豆豉中脂肪酸组成

采用正己烷提取大豆、毛霉型豆豉、细菌型豆豉和曲霉型豆豉中粗脂肪,通过氢氧化钾-甲醇和硫酸-甲醇对油脂进行甲酯化处理,采用GC-MS分析脂肪酸组成,用外标法对脂肪酸进行定量。结果表明:大豆、毛霉型豆豉、细菌型豆豉和曲霉型豆豉中均含有12种脂肪酸,其中饱和脂肪酸7种,单不饱和脂肪酸3种,多不饱和脂肪酸2种,以亚油酸含量最高,不饱和脂肪酸含量高于饱和脂肪酸含量。不饱和脂肪酸含量(以干基计)从高到低依次是毛霉型豆豉(23.52 g/100 g)、大豆(16.51 g/100 g)、细菌型豆豉(15.35 g/100 g)、曲霉型豆豉(7.00 g/100 g)。大豆经毛霉发酵成豆豉后,其主要脂肪酸含量得到提高,而经细菌和曲霉发酵成豆豉后,主要脂肪酸含量有所降低。     

龙山豆豉细菌多样性分析及其与当阳豆豉差异性比较

采用Illumina MiSeq高通量测序技术对湘西土家族苗族自治州龙山县传统发酵豆豉细菌多样性进行研究,并使用多元统计学手段将其与当阳豆豉进行比较。结果表明,龙山豆豉细菌多样性较高,优势细菌门为厚壁菌门（Firmicutes）、变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和拟杆菌门（Bacteroidetes）,其中,Firmicutes为核心菌门,平均相对含量为77.43%;样本中优势细菌属为芽孢杆菌（Bacillus）、魏斯氏菌（Weissella）、片球菌（Pediococcus）、葡萄球菌（Staphylococcus）、棒状杆菌（Corynebacterium）、肠球菌（Enterococcus）、假单胞菌（Pseudomonas）、明串珠菌（Leuconostoc）、解硫胺素芽孢杆菌（Aneurinibacillus）和Bavariicoccus,其平均相对含量分别为21.46%、15.83%、8.69%、8.38%、7.62%、7.14%、6.69%、4.65%、1.19%和1.10%。龙山豆豉细菌多样性及组内差异性均高于当阳豆豉,且二者差异极显著（P＜0.01）,分析表明造成两个地区豆豉细菌群落结构差异的细菌主要隶属于Bacillus、Pediococcus和Bavariicoccus。     

3种传统发酵介质对细菌型豆豉风味形成的影响

为研究传统发酵介质对细菌型豆豉风味形成及细菌群落结构的影响,该研究以稻壳、豆豉叶和香樟叶构建不同的传统发酵介质,分析发酵后豆豉的理化特性及风味物质组成,并利用高通量测序技术分析豆豉中细菌群落结构。结果显示,由稻壳、豆豉叶、香樟叶发酵的豆豉分别含有13、14、23种风味物质,且豆豉微生物均分布于20个属,其中芽孢杆菌属和乳杆菌属与豆豉叶发酵豆豉的独特风味物质吡嗪类化合物的含量呈正相关;克雷伯杆菌属和葡萄球菌属与香樟叶发酵豆豉的独特风味物质桉叶油醇的含量呈现正相关,肠杆菌属和芽孢杆菌属与稻壳发酵豆豉的独特风味物质苯酚和对乙基酚的含量呈现负相关。结果表明,不同的发酵介质赋予了细菌型豆豉不同的细菌群落,进而引起豆豉的风味的改变。因此,控制发酵介质可以影响豆豉的质量。     

基于Miseq高通量测序技术对细菌型豆豉细菌类群的评价

采用Miseq高通量测序技术对6个细菌型豆豉细菌多样性进行了评价,同时使用电子舌对不同样品各滋味指标的相对强度进行了测定,进而探讨了细菌类群对产品滋味品质的影响。结果表明,Bacillus(芽孢杆菌)是细菌型豆豉中的优势细菌,其相对含量为95.26%。在分类操作单元(Operational taxonomic units,OTU)水平上,发现5个核心OTU相对含量大于0.1%,其中4个隶属于Bacillus,OTU2133(隶属于芽孢杆菌)的平均相对含量为91.91%。酸味是豆豉间差异最大的滋味指标,且Bacillus、Staphylococcus(葡萄球菌)和Lactobacillus(乳酸杆菌)与豆豉酸味的形成均呈正相关。由此可见,鲊广椒中细菌微生物主要是由Bacillus组成,且Lactobacillus和Staphylococcus对豆豉滋味的形成具有影响。     

酸菜发酵过程中细菌群落结构变化及驱动机制

酸菜质量的标准化依赖于其发酵过程中的微生物群落结构的动态演替。本研究利用高通量测序技术研究酸菜发酵过程细菌群落结构组成的动态变化,以及理化因子的动态变化规律,揭示发酵环境与微生物群落结构之间的相关性,并进行功能预测和代谢通路分析。结果表明:酸菜发酵初期、中期和末期三阶段中初期S1阶段的Simpson指数显著高于S2、S3阶段(P<0.05),Shannon指数显著低于S2、S3阶段(P<0.05),表明发酵初期细菌群落的多样性较低。从9个酸菜样品中检测到的细菌种类隶属于6门、9纲、29目、47科、59属、83种。酸菜发酵中主要的优势菌门是厚壁菌门和变形菌门,假单胞菌、乳杆菌、肠杆菌、乳球菌为优势属。细菌群落结构在不同阶段具有明显差异,在发酵初期、中期和末期,厚壁菌门的相对丰度分别是10.61%,64.83%,77.51%,而变形菌门由84.18%降至33.19%,最终降到17.91%。假单胞菌属相对丰度由发酵初期65.36%,发酵中期21.21%降到发酵后期的7.10%,乳杆菌属由相对丰度小于1%,到发酵中期迅速增至58.06%,再到发酵后期增至67.65%。曲度乳杆菌是发...     

乌虾酱长期发酵过程中细菌群落演替及对生物胺形成的影响

针对长期发酵（1、2、3 a和8 a）的乌虾酱进行感官评价,用高通量测序技术探究细菌群落演替规律,高效液相色谱技术同步检测6 种生物胺含量。结果发现：随发酵时间延长,虾酱逐渐呈深褐色、L*值下降、b*值先上升后下降、颗粒感消失、腥味和氨味下降、鲜味在发酵2 a达到最大值。虾酱中测得的细菌分属42 个门,894 个属和600 个种;厚壁菌门和变形菌门为优势菌门,四联球菌属、嗜冷杆菌属、假单胞菌属、肠球菌属、乳酸菌属和玫瑰变色菌属为优势菌属;细菌群落多样性在发酵2 a达到峰值。虾酱中生物胺种类及含量在发酵2 a后逐渐上升,发酵8 a,样品检出腐胺、尸胺、组胺、酪胺、亚精胺和精胺。Pearson相关性分析显示,与组胺呈显著正相关的为德沃斯菌属（P＜0.05）,与组胺呈极显著负相关的为芽孢杆菌属、劳尔氏菌属、发光杆菌属和葡萄球菌属（P＜0.01）;与腐胺呈极显著正相关的为劳尔氏菌属（P＜0.01）,与腐胺呈显著正相关的为假单胞菌属、亚硫酸杆菌属和慢生盐场菌属（P＜0.05）;与尸胺呈极显著正相关的有不动杆菌属（P＜0.01）。本研究为虾酱中功能菌株筛选和生物胺精准防控提供一定理论依据。     

酱香型白酒机械化制曲发酵细菌群落的演替

利用高通量测序并结合数理统计分析对酱香型白酒机械化制曲发酵过程中细菌群落结构进行分析。结果表明,其发酵过程的优势菌门为Firmicutes、Proteobacteria、Actinobacteria及Cyanobacteria,随着发酵的进行,逐渐由多菌种演替为单一Firmicutes为主导。机械化制曲发酵过程中共检出84 个细菌属,稍高于传统制曲的82 个细菌属;机械化制曲发酵过程优势细菌属共14 个,包括Pantoea、Rhizobium、Lactobacillus、Weissella、Bacillus、Oceanobacillus、Lentibacillus、Kroppenstedtia、Thermoactinomyces、Staphylococcus、Enterobacter、Saccharopolyspora、Pediococcus和Tepidimicrobium,其中Pediococcus和Tepidimicrobium是机械制曲发酵过程特有的优势细菌属,Leuconostoc及Pseudomonas是传统制曲过程特有的优势细菌属,表明机械化制曲与传统制曲过程优势菌具有较高的相似性。通过优势菌与环境因子相关性分析发现,主要功能细菌属Bacillus、Lactobacillus及Weissella都与大曲制曲温度呈正相关,与大曲酸度呈正相关,表明在机械化制曲过程中要合理科学控制相对较高的温度及酸度,既有利于主要功能微生物的生长,又能抑制不耐热、不耐酸杂菌的繁殖。本研究从发酵细菌群落结构上说明酱香型白酒的机械化制曲可以代替人工制曲,为酱香型白酒机械化制曲的理论研究和工程应用奠定了一定科学基础。     

发酵过程中鲊鱼的细菌群落动态和品质特征变化

为揭示传统固态发酵鲊鱼发酵过程中细菌菌群结构演变规律及自然发酵本质,采用Illmina HiSeq高通量测序技术分析发酵0～180?d共10?个时间点的细菌群落结构的变化,同时对其质构特征、氨基酸组分、脂肪酸组分的变化规律进行分析。结果表明：整个发酵阶段,包含10?个门类群、30?个纲类群、60?个目类群、90?个科类群、130?个属类群。在发酵初期（0～10?d）,细菌群落多样性丰富,相对丰度大于0.1%的科水平达40多个,其优势菌为葡葡萄球菌科（Staphylococcaceae）（48%）、肠球菌科（Enterococcaceae）（9.46%）、餐古菌科（Cenarchaeaceae）（5.57%）、红细菌科（Rhodobacteraceae）（2.12%）。随着发酵时间的延长（10～50 d）,芽孢杆菌科（Bacillaceae）相对丰度值由0.017%上升为1.35%,乳杆菌科（Lactobacillaceae）由0.018%上升为0.88%,明串珠菌科（Leuconostocaceae）由0.0%上升为0.61%,链球菌科（Streptococcaceae）由0.002%上升为0.32%,莫拉菌科（Moraxellaceae）由0.006%上升为0.31%;而黄杆菌科（Flavobacteriaceae）、海洋螺菌科（Oceanospirillaceae）、假交替单胞菌科（Pseudoalteromonadaceae）、交替单胞菌科（Alteromonadaceae）等随着发酵时间的延长快速下降,餐古菌科（Cenarchaeaceae）下降为零,其优势菌转变为葡萄球菌、肠球菌和乳酸类细菌。另外,肠杆菌科（Enterobacteriaceae）在发酵50 d后有快速生长的趋势,对发酵有不利影响。同时发现质构指标、氨基酸组分含量、饱和脂肪酸含量随着发酵时间的延长而显下降趋势,并与时间在0.01水平（双侧）上显著负相关。因此,发酵时间控制在一定范围内有利于保证产品质量安全。     

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、...     

传统鱼露发酵过程中细菌群落演替及对其挥发性风味形成的影响分析

采用16S rRNA高通量测序技术研究传统鱼露发酵过程细菌群落演替规律。结果显示,鱼露细菌种类随着发酵时间的延长逐渐上升,在发酵时间6 个月达到最大（312 种）,随着发酵时间延长至12 个月,菌群多样性有所下降但菌群间差异性变小。厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）是鱼露整个发酵过程中最主要的门。盐厌氧菌属（Haloanaerobium）是鱼露发酵过程中最主要的属,随着发酵时间的延长其相对丰度先上升而后下降。与发酵初期（0 个月）相比,发酵中后期发光杆菌属（Photobacterium）、四联球菌属（Tetragenococcus）和盐单胞菌属（Halomonas）等微生物菌群的相对丰度增加最为显著;发酵末期（12?个月）,Halomonas成为优势菌群。采用气相色谱-质谱联用技术研究鱼露发酵过程中的挥发性风味成分,共检测出醛、醇、酮、酯、烃、酸、含氮化合物7?大类共54?种挥发性化合物,并根据气味活性值（≥1）筛选到9 种主体呈香风味化合物。Pearson相关性分析显示Halanaerobium和Halomonas与多种主体挥发性风味化合物的变化呈现一定的相关性。结果表明,细菌群落结构对鱼露特殊的风味形成具有重要影响。     

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。     

基于高通量测序分析四川辣椒酱自然发酵过程中细菌群落结构演替规律

以自然发酵的四川辣椒酱为研究对象,通过高通量测序技术,探究其在发酵过程中细菌群落的多样性和演替规律。结果表明,辣椒酱自然发酵过程中在门的水平上主要有厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)等菌门,其中厚壁菌门的数量随着发酵时间增加逐渐增多,在发酵第15 d时相对丰度达到28.56%,成为丰度最高的菌门。在属的水平上主要有乳杆菌属(Lactobacillus spp.)、片球菌属(Pediococcus spp.)、魏斯氏菌属(Weissella spp.)、葡萄球菌属(Staphyloccoccus spp.)等,其中优势菌属乳杆菌属在0~25 d含量较低,在发酵第30 d时,相对丰度达到68.24%。此外,在辣椒酱自然发酵过程中,检测到肠杆菌属(Enterobacter spp.)等致病菌属,表明自然发酵辣椒酱存在微生物卫生食用安全问题。     

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。     

基于高通量测序的郫县豆瓣后发酵期细菌多样性研究

为研究郫县豆瓣后发酵过程中细菌变化规律,揭示其特有"日晒夜露"工艺的发酵本质,采用MiSeq测序分析其从后发酵1周至后发酵6 a期间一共8个时间点的细菌群落演替变化情况。结果表明,郫县豆瓣后发酵过程中共有57个门类群、174个纲类群、321个目类群、535个科类群、921个属类群的细菌参与演替变化。后发酵时间对郫县豆瓣的细菌群落组成具有重要影响,随着后发酵的进行肠杆菌科和链形菌科持续减少,而鞘脂单胞菌科、芽孢杆菌科、梭菌科和消化链球菌科的细菌则出现先增加后减少,其峰值大多出现在1~3 a,但后发酵6 a的郫县豆瓣细菌群落较其他样品呈明显偏低。该方法发现了大量的非培养细菌和未报道细菌,所得细菌多样信息更接近于样品微生态,更能够全面解析自然发酵调味品—郫县豆瓣的细菌多样性,为传统产业的现代化改造和食品质量安全控制提供了科学支撑。