宏基因组学探究原料乳冷藏过程菌群变化规律

为探究原料乳4℃冷藏期间细菌群落的变化规律,该研究使用Illumina Hiseq测序平台,对原料乳冷藏期间微生物变化及功能注释进行宏基因组学分析。结果表明:随着冷藏时间的延长,原料乳中的微生物在数量和种群构成上均发生了显著改变。冷藏72 h期间,优势菌群由不动杆菌属、链球菌属、无浆体属和梭菌属向黄杆菌属、假单胞菌属和乳球菌属逐渐演替。功能注释结果显示:复制重组修复、翻译/核糖体结构与生物发生、细胞壁/膜的生物发生、脂质代谢在冷藏前期相对丰度较高。氨基酸、碳水化合物的转运与代谢在冷藏后期相对丰度较高。其中脂质代谢与不动杆菌属显著相关(P<0.001),氨基酸代谢、碳水化合物代谢与假单胞菌属显著相关(P<0.01)。研究表明冷藏原料乳中不动杆菌属及假单胞菌属对乳成分影响较大。通过控制冷藏原料乳有害微生物繁殖,能够维持乳成分稳定。研究结果可为生鲜乳保藏、液态乳灭菌控制、奶酪加工等提供理论依据。

蛋白质组学技术及其在乳及乳制品中的应用研究进展

蛋白质组学技术是近年来生命科学研究的重要工具,在食品、医学及动植物研究领域具有独特优势。利用蛋白质组学技术研究乳及乳制品,深入阐明其中蛋白质的表达及动态变化已成为当前的研究热点。该文主要综述了蛋白质组学的概念、常用技术及应用领域,重点介绍蛋白质组学在乳及乳制品领域,特别是在乳脂肪球膜蛋白、乳清蛋白、乳及乳制品加工过程以及干酪制品中的研究应用,探讨了目前乳及乳制品蛋白质组学研究中存在的问题与局限,并对蛋白质组学及其在乳及乳制品中的应用前景进行了总结与展望,为应用蛋白质组学技术深入研究乳及乳制品提供了理论依据。

Illumina MiSeq高通量测序技术研究原料乳冷藏过程中微生物群落演替规律

为探究原料乳在4℃冷藏过程中细菌群落及其演替规律,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对乳罐中原料乳的细菌16S rDNA V4-V5区测序,对冷藏不同时间的细菌群落进行表征。结果表明,原料乳中的菌群随冷藏时间的变化而变化。整个冷藏期内,各样本共有OTU数29个,其中冷藏初期样本的特有OUT个数最多,为157个。原料乳中主要的优势菌属为不动杆菌属、乳球菌属、黄杆菌属和假单胞菌属,且各菌属丰度随冷藏时间的变化而变化。冷藏初期不动杆菌属占优,为81.69%,波动后在冷藏末期降至37.02%。乳球菌属从冷藏初期的1.45%(A1),升至冷藏末期的53.34%(A7),为优势菌属。本研究结果为原料乳的冷藏提供基础数据。

基于Illumina MiSeq和IonS5 XL测序对原料乳中微生物多样性的比较分析

不同的高通量测序平台各有优劣,针对研究对象选择合适的测序平台,对微生物多样性研究具有重要意义。以原料乳中的细菌为研究对象,采用Illumina MiSeq和IonS5 XL两种测序平台对细菌的V4—V5区进行扩增测序,探讨两种不同的测序平台在原料乳微生物多样性应用中的适用性。结果显示:两个测序平台的原始测序数据经质控后均可满足实验需求;IonS5 XL测序在不同分类水平上的注释物种数、alpha多样性、稀释曲线和物种丰度等级曲线方面的结果优于Illumina MiSeq测序,显示出原料乳中较高的群落丰富度;Illumina MiSeq测序和IonS5 XL测序均检出相同的优势菌门与优势菌属;Venn图和PCA分析显示,Illumina MiSeq测序相较于IonS5 XL测序具有更好的生物学重复性,在测序稳定性方面具有优势。后期如能加大平行样本的统计,针对重复性进行改进,IonS5 XL测序也将在乳品微生物多样性研究中具有很大的应用空间。

基于UPLC-Q-TOF-MS技术分析原料乳冷藏过程中脂类代谢组学

为探究4℃冷藏过程中原料乳脂类物质的变化,以酸价及过氧化值为衡量标准判定原料乳的脂肪氧化情况;采用超高效液相色谱-四极杆串联飞行时间质谱技术对各冷藏阶段脂类代谢物的差异及变化进行分析。结果显示,冷藏过程中原料乳酸价及过氧化值持续升高,其中0~1 d升高速度最快。差异代谢物分析显示,乳代谢体系变化极为复杂,脂类代谢物种类及变化在所检测的6类显著性差异代谢物中最突出,从初始的9种增至24种。进一步分析脂类代谢物表达量时发现游离脂肪酸、磷脂表达量分别在冷藏3~4 d和冷藏6 d会发生较大波动。结合KEGG通路分析,发现游离脂肪酸参与的脂肪酸生物合成在各冷藏阶段变化显著(P<0.05);冷藏3 d时脂类代谢物通路数量最多,共计9条。因此,冷藏3 d可作为原料乳冷藏品质控制的关键节点。

原料乳冷藏过程中微生物细胞的宏蛋白组学分析

原料乳在投入生产前通常需4℃冷藏,在这个过程中微生物的污染将造成冷藏原料乳的变质。【目的】本文旨在分子水平上探究原料乳冷藏过程中微生物表达的差异蛋白质的动态变化,为原料乳的冷藏提供理论支撑。【方法】利用Label-free技术研究原料乳4℃冷藏6 d期间微生物菌体蛋白质的物种来源、功能及参与通路,筛选差异蛋白质并对主要差异蛋白质参与的通路进行富集,探究其变化规律。【结果】冷藏过程中共鉴定出341个微生物菌体蛋白质,其中冷藏3 d后产生的蛋白质占所有检出蛋白质的60.12%。COG及KEGG分析表明,蛋白质所体现的功能及参与的通路随时间而变化。冷藏4 d,参与糖酵解/糖异生、ABC转运蛋白、氨基糖和核苷酸糖代谢等通路的蛋白数量显著增加。随冷藏时间延长,相邻时间点差异蛋白质数目逐渐增多,且富集在不同的通路中。【结论】冷藏过程中原料乳中的微生物所产生的蛋白质参与的通路及其所体现的功能复杂,4 d时的变化最为明显,或可作为原料乳质量控制的关键节点。