中国传统发酵蔬菜中微生物多样性及其对品质形成影响研究进展

中国传统发酵蔬菜是以新鲜蔬菜为原料,通过微生物代谢和一系列化学反应而制成的发酵制品。在发酵过程中,微生物群落结构复杂,不同阶段的优势微生物发挥的作用不同,对发酵蔬菜品质、风味及安全性都有很大的影响。基于此,本文综述了中国传统发酵蔬菜中微生物多样性对发酵蔬菜品质、风味及安全性的影响,以及影响微生物多样性的非生物因素,旨在为提升发酵蔬菜品质及安全性提供理论依据。

基于高通量测序分析拉萨大黄根部内生菌及根际土壤微生物多样性研究

以拉萨大黄根部内生菌和根际土壤微生物为研究对象,采用高通量测序技术对其测序并运用生物信息学和统计学方法进行分析,以探究拉萨大黄根部内生菌及根际土壤微生物多样性。结果表明,经过聚类注释后拉萨大黄根及根际土壤中真菌共有90个OTU(OperationalTaxonomicUnit,OTU),特有OTU分别为452个和635个;根及根际土壤中细菌共有622个OTU,特有OTU分别为982个和5618个。α多样性分析显示,与根部内生细菌相比拉萨大黄根际土壤细菌估计物种数量大,物种丰富度和均匀度高(P<0.05);拉萨大黄根际土壤真菌比根部内生真菌的物种总数更多,但根际土壤真菌和根部内生真菌的群落多样性无明显差异(P>0.05)。基于β多样性分析得到拉萨大黄根部内生菌与根际土壤微生物的菌群结构存在显著差异(P<0.05、q<0.05)。从群落组成来看,在门水平上,真菌群落中拉萨大黄根及根际土壤的优势菌门为子囊菌门(Ascomycota),细菌群落中根部内生细菌相对丰度最高的为拟杆菌门(Bacteroid-ota),相对丰度为75.44%,在根际土壤中优势门为变形菌门(Proteobacteria),相对丰度为44.36%;在属水平上,真菌群落中根部可被分类的相对丰度最高的属为青霉属(Penicillium),相对丰度为21.8%,根际土壤中可分类的相对丰度最高的为截盘多毛孢属(Truncatella),相对丰度为26.16%。细菌群落中根部可被分类出来的相对丰度最高的为JC017,相对丰度为73.44%,根际土壤中可被分类的相对丰度最高的为Ba-cillus_BD,相对丰度为6.7%。

传统发酵食品中基于微生物多样性的生物胺形成研究进展

传统发酵食品中微生物群落复杂,代谢途径多样,其中具有脱羧酶活性的微生物可代谢游离氨基酸形成潜在的危害因子—生物胺(biogenic amines,BAs)。BAs是一类具有生理活性的低分子碱性含氮化合物,主要由氨基酸脱羧酶脱羧产生。BAs根据其含氨量可分为单胺、二胺和多胺,根据其化学结构又可分为脂肪类胺、芳香类胺和杂环类胺,其主要形成途径包括微生物脱羧作用以及醛、酮氨基化和转胺作用。传统发酵食品中含有脱羧酶活性的乳酸菌、假单胞菌和肠杆菌等微生物是主要产胺菌。少量的BAs可以调节人体正常生理功能,但摄入过多则会导致中毒,甚至死亡。因此,传统发酵食品中的BAs问题一直备受关注。解析微生物多样性与BAs形成之间的关系,有利于探明发酵食品中BAs形成途径和机制,可以有效控制BAs的产生与积累,以期为提高传统发酵食品安全性及品质提供参考,保证食品安全。本文重点综述了发酵蔬菜、发酵豆制品、发酵乳制品、发酵肉制品以及发酵水产品等传统发酵食品中微生物多样性与BAs形成之间的相关性,明确了各种发酵食品中的主要产胺菌株,解析BAs形成机制,以期为提高传统发酵食品安全性及品质提供参考。

混合菌剂对葡萄白粉病发生及叶际微生物多样性的影响

为明确常见杀菌剂及生防菌剂处理对葡萄白粉病发生及葡萄叶际微生物多样性的影响,进一步预测叶际微生物功能,采用随机取样法调查田间葡萄白粉病害,以Illumina高通量测序技术结合生物信息学分析了混合杀菌剂及生防菌剂处理的葡萄叶际微生物群落多样性差异,并结合PICRUSt2对微生物功能进行预测。结果表明,施用混合菌剂能显著降低白粉病的发生;混合菌剂处理后叶际细菌群落Chao1指数及Shannon指数分别下降了50.78%、48.57%;叶际真菌群落Chao1指数降低42.80%,Shannon指数增加了0.07。在门水平上,药剂处理后的优势细菌门为Firmicutes、Actinobacteriota,优势真菌门为Ascomycota和Basidiomycota;在属水平上,药剂处理后,相对丰度显著增加的细菌有Bacillus,真菌有Erysiphe和Aspergillus。葡萄叶际微生物群落功能预测,共评估了489条MetaCyc途径,以P<0.05、倍数变化FC>3进行筛选,共得到49条相关途径,其中有2条途径显著上调,47条显著下调,下调途径主要与葡萄核酸代谢、光呼吸、叶绿素、维生素合成等功能有关。

不同种类和裂解温度生物质炭添加对稻田土壤微生物多样性和群落结构的影响

为探讨制备生物质炭的原材料和裂解温度对土壤微生物的影响,采用露天盆栽培养试验,分别将350、550、750℃裂解温度制成的玉米秸秆和水稻秸秆生物质炭添加到稻田土壤中培养60和360d,采用IlluminaNovaseq技术分析了其对稻田土壤细菌和真菌多样性和群落结构及差异微生物的影响。结果表明:添加两种生物质炭培养360d均使稻田土壤细菌丰富度、多样性提高,其中水稻秸秆生物质炭提高最为明显;土壤中细菌优势类群为浮霉菌门(Planctomycetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)和放线菌门(Actinobacteria)。土壤中真菌群落随着添加生物质炭培养时间的延长,其丰富度和多样性表现为先降低后升高的趋势;土壤中优势真菌类群为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota);真菌科水平物种丰度更加均匀,土壤中普遍检测出壶菌门(Chytridiomycota)和毛霉门(Mucoromycota)。培养60 d时,添加550℃裂解温度玉米秸秆生物质炭处理提高细菌和真菌丰富度和多样性的效果最好,不同裂解温度水稻秸秆生物质炭添加导致真菌群落存在不同的优势门类,改变了土壤微生物群落结构。综上,在稻田土壤中,与玉米秸秆生物质炭相比,水稻秸秆生物质炭施加360d后提高土壤微生物多样性效果更好。生物质炭原材料种类是影响土壤微生物多样性的重要因素,裂解温度能够影响微生物的群落结构,尤其是水稻秸秆生物质炭裂解温度对真菌群落结构的影响。

紫花苜蓿根际微生物多样性研究

为了获得耐盐碱微生物,以紫花苜蓿根际土壤和根瘤为研究对象,采用高通量测序法,对其根际土壤和根瘤微生物多样性进行检测,以常年没有种植植物的土壤微生物多样性作对照,分别从门水平上、Alpha多样性指数、Beta多样性指数和关键物种差异4个方面进行了比较分析,并对相关门属种的功能进行了简单的陈述。试验结果表明:根际土壤微生物的优势菌群为变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和拟杆菌门,空白土壤微生物的优势菌群为变形菌门和酸杆菌门,根瘤中微生物的优势菌群为变形菌门和蓝细菌门。根瘤中微生物群落结构与根际土壤中和空白土壤存在明显差异,微生物多样性显著不同于土壤样品,紫花苜蓿根瘤中细菌和古菌的生物多样性较低。根际土壤和空白土壤中微生物群落结构相似,微生物多样性之间存在差异。紫花苜蓿根际土壤中细菌和古菌的生物多样性较高,由关键物种差异比较分析,紫花苜蓿根际土壤和紫花苜蓿根瘤中含有更多的有利于培肥固土,促进植物生长的耐盐碱微生物,因此,紫花苜蓿根际土壤和根瘤具有开发耐盐碱微生物的潜力。

新疆叶城两种主栽红枣土壤养分、微生物多样性与营养品质的比较分析

比较新疆叶城两种主栽红枣—骏枣与灰枣的土壤养分、微生物多样性和枣营养品质之间的差异,分析土壤养分、微生物与枣营养品质之间的相关性,从土壤养分、微生物角度研究枣营养品质的影响因素。通过化学分析法测定叶城骏枣与灰枣土壤养分、枣营养品质指标,高通量测序分析土壤微生物多样性,将土壤养分和微生物优势门属微生物进行冗余分析,研究枣营养品质指标与土壤养分、微生物功能类群的相关性。结果显示,新疆叶城两种主栽红枣土壤的全氮、速效氮、有机质含量显著不同;细菌群落变化的主要原因是土壤TN(全氮)值,真菌群落变化的主要原因是土壤AN(速效氮)值。两种主栽红枣土壤微生物多样性显示,骏枣土壤微生物在细菌水平上具有更高的物种丰富性和多样性,薄壁杆菌属(Gracilibacillus)、芽胞杆菌目(Bacillales)等溶磷微生物、固氮微生物等功能土壤微生物相对丰度和占比较高,差异显著;枣营养品质,尤其是不可溶膳食纤维、Fe、K、Zn的含量差异明显。而不可溶膳食纤维、K、蔗糖含量与TP(全磷)、OM(有机质)存在显著负相关;Fe、Zn含量与薄壁杆菌属、芽胞杆菌目等九类功能微生物存在显著正相关;Mg、可溶性糖、可溶性膳食纤维含量与Paenibacillaceae存在显著负相关。相关性结果表明,新疆叶城两种主栽红枣的枣营养品质与土壤养分、微生物功能类群具有密切的联系,土壤养分和微生物的共同作用也影响着枣果的营养品质。

蒲公英水提物对热应激条件下奶牛产奶性能、血清生化指标、乳中体细胞数及粪便微生物多样性的影响

本试验旨在研究蒲公英水提物(DWE)对热应激条件下奶牛产奶性能、血清生化指标、乳中体细胞数(SCC)及粪便微生物多样性的影响,探究奶牛饲粮中适宜的蒲公英水提物添加水平。试验选用120头泌乳日龄、体重、胎次、产奶量均相近的产奶期荷斯坦奶牛,采用完全随机试验设计原则分为3组,每组5个重复,每个重复8头牛。对照组(DZ组)饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中添加50(DWE_(50)组)和70 g/(头·d)(DWE70组)的蒲公英水提物。预试期3 d,正试期28 d。结果表明:1)正试期内,牛舍日平均温湿度指数(THI)>72,表明试验奶牛均处于热应激状态。2)与DZ组相比,DWE_(50)组、DWE70组的第14、21、28天时产奶量显著增加(P<0.05);DWE_(50)组的第21、28天乳蛋白率显著增加(P<0.05),第28天乳脂率显著增加(P<0.05);DWE70组的第7、14、21、28天乳蛋白率显著增加(P<0.05),第14、21、28天乳脂率显著增加(P<0.05)。3)第28天,与DZ组相比,DWE_(50)组的血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和总抗氧化能力(T-AOC)显著升高(P<0.05),DWE70组的血清超氧化物歧化酶(SOD)、GSH-Px活性及T-AOC显著升高(P<0.05),DWE_(50)组、DWE70组的血清丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05)。4)第28天,与DZ组相比,DWE_(50)组的血清免疫球蛋白G(IgG)含量显著升高(P<0.05),DWE70组的血清球蛋白(GLB)含量著升高(P<0.05)。5)与DZ组相比,DWE_(50)组、DWE70组的乳中SCC均呈下降趋势,DWE70组的乳中SCC下降较为迅速,且第28天乳中SCC更低。6)在门水平上,各组粪便优势菌门均为拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes);在属水平上,各组粪便相对丰度最大菌属均为拟杆菌属(Bacteroides)。线性判别分析效应大小(LEfSe)分析结果显示,DWE70组较其他组具有显著差异的物种更多,主要为梭状芽孢杆菌纲(Clostridia)、梭状芽孢杆菌目(Clostridiales)、厚壁菌门等。综上所述,饲粮中添加蒲公英水提物可提高奶牛产奶量、乳蛋白率、乳脂率,降低乳中SCC,增加粪便微生物多样性及相对丰度,正向调节机体抗氧化能力和免疫功能。

缓控释肥处理下油橄榄土壤微生物多样性特征分析

为了探究油橄榄健康施肥和实现土壤可持续化经营管理提供理论和实践依据,采用Illumina Miseq高通量测序技术对不同缓释肥处理下的油橄榄种植地0~10 cm和10~20 cm土层土壤微生物多样性及群落特征进行研究。结果显示:(1)细菌OUT隶属于35门111纲268目485科1087属;真菌OUT隶属14门42纲95目230科431属。(2)变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、厚壁菌门、绿弯菌门和芽单胞菌门为优势细菌门,子囊菌门、担子菌门和被包霉门为优势真菌门;假单胞菌属、67-14、索利红杆菌属、Subgroup_6和红色杆菌属为优势细菌属,镰刀菌属、无茎真菌属、瓶毛壳属、小囊菌属和葡孢霉属为优势真菌属。(3)施肥处理能明显促进土壤中0~20 cm土层的真菌和0~10 cm土层的细菌生长,而抑制10~20 cm细菌生长。(4)细菌和真菌群落分布与土层相关性较小;各个处理下土壤细菌群落结构差异不明显,而真菌则存在明显差异。研究表明,施用缓控释肥能够有效增加土壤中微生物多样性,尤其是混合施肥效果更明显,6 kg半焦肥+8颗力浮丸的组合可作为生产实践中的优选参考方案。

原料乳及牧场环境中的微生物多样性及嗜冷菌污染源分析

原料乳中嗜冷菌超标会产生较高水平的耐热蛋白酶和脂肪酶,这两种酶是导致产品进入货架期后出现质量问题的重要原因。为探究牧场奶牛生活环境以及原料乳在流转过程中不同环节的微生物多样性,找出牧场中嗜冷菌的污染来源,本研究选取河北地区某规模化奶牛养殖场,采集TMR饲料、牛舍垫土、头三把奶、头三把奶之后的常规乳以及储奶罐中的原料乳等样品,利用宏基因组测序技术对所有样品的菌群结构、嗜冷菌种类及丰度进行分析。结果表明:在门水平上,主要微生物为变形菌门、厚壁菌门、放线菌门,在属水平上主要是无形体属、链球菌属、肠球菌属、短螺菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌。此外对样品中的关键嗜冷菌(假单胞菌)进行分析,牛舍垫土的多样性最丰富的,包含了牧场中常规乳及储奶罐中乳假单胞菌种类的99.63%和96.39%,说明牛舍垫土是各类假单胞菌潜在的污染源。

添加小米对老面发酵小麦面团的微生物多样性及馒头品质的影响

为了研究微生物生长代谢对老面馒头质地和品质的影响,采用高通量测序技术比较老面发酵小麦(SW)/小麦-小米(SM)面团中的微生物组成及其代谢功能差异,并对小麦/小麦-小米馒头的物理特性及其与微生物的相关性进行分析。结果表明,2组样品的微生物多样性和丰富度虽存在一定差异,但差异不大。SM中细菌和真菌群落的多样性较低。真菌较细菌的丰富度高,而多样性较低。2组微生物菌群组成相似,细菌的优势菌属为乳酸杆菌属和片球菌属,优势菌种为面包乳杆菌和发酵乳杆菌,在SW和SM中均差异显著(P<0.05)。真菌的绝对优势菌属为酵母属,由酿酒酵母组成。KEGG分析显示,次生代谢产物生物合成和氨基酸代谢是SM中代谢旺盛的通路,而碳水化合物、脂质、维生素和核苷酸代谢在SW中显著上调(P<0.05)。老面发酵对不同种类馒头的品质和质地特性产生了影响,相比于小麦馒头,小麦-小米馒头硬度、比容、咀嚼性较高,而弹性、内聚性较低。乳酸菌可以改善馒头的质地特性,这取决于菌属种类,低丰度菌属与弹性呈显著正相关关系(P<0.05)。研究结果为探明微生物组成与老面馒头物理特性的形成机制提供了理论依据,并为筛选、改善品质的潜在微生物提供了参考。

长期施加钾肥对小麦产量、氮磷钾吸收量及根际土壤微生物多样性的影响

为了研究长期施加钾肥对小麦产量、氮磷钾吸收量以及小麦根际土壤微生物多样性的影响,利用高通量测序技术,对河北省农林科学院辛集市马兰农场钾肥定位试验田的8个小麦根际土壤样品进行测序,得到2组样品的微生物群落组成信息,结合河北省农林科学院资源环境研究所提供的小麦产量和品质数据,进行相关性分析。结果表明,在NP组(不施加钾肥)优势细菌菌群集中在疣微菌门(Verrucomicrobia),优势真菌菌群集中在毛壳菌科(Chaetomiaceae)、锥盖伞属(Conocybe)以及被孢霉目(Mortierellales)。而NPK组(施加钾肥)的优势细菌菌群集中在假诺卡氏菌科(Pseudonocardiaceae)、Terrimonas,优势真菌菌群集中在光柄菇科(Pluteaceae)、花褶伞属(Panaeolus)。在细菌属水平上,2组间差异较大的细菌菌属有15种,其中NP组显著增多的是Terrabacter、长绳菌属(Longilinea)、硝化螺旋菌属(Nitrospira)、狭义梭菌属(Clostridium sensu stricto)、Mangroviflexus、Rhizorhabdus、Tahibacter,而NPK组显著增多的是Methyloceanibacter、Terrimonas、德克斯氏菌属(Derxia)、伦茨氏菌属(Lentzea)、Chryseolinea、间孢囊菌属(Intrasporangium)、Maricaulis、纤维微杆菌属(Cellulosimicrobium)。在真菌属水平上,差异显著的只有NP组中较多的毛壳菌属(Chaetomium)和球腔菌属(Phaeosphaeria)。结合小麦产量和养分数据可以得出,钾肥可以提高小麦的产量和氮磷钾吸收量,而参与小麦吸收钾元素的菌群应该有Ohtaekwangia、Gp3、其他菌属和一些未知细菌菌属,以及毛球壳科的一个未知菌属(unclassified_Lasiosphaeriaceae)、未知真菌菌属(unclassified_Fungi)和地星科的一个未知菌属(unclassified_Geastraceae)等真菌菌属。

壳聚糖-单宁酸涂膜对叫化鸡微生物多样性的影响

为探讨壳聚糖-单宁酸涂膜对叫化鸡贮藏期间品质的影响,本研究重点分析经过涂膜处理前后叫化鸡的微生物多样性,并分析贮藏期间菌落总数、pH值、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值和总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)值的变化。高通量测序分析结果表明,芽孢杆菌属(Bacillus)、链霉菌属(Streptophyta)和普雷沃氏菌属(Prevotella)是叫化鸡贮藏期间的主要菌属,芽孢杆菌属相对丰度在贮藏第5天(37℃)增加到99.04%,为优势菌群。涂膜处理后芽孢杆菌属相对丰度降低了13.53%,普雷沃氏菌属和其他菌属丰度上升。此外,菌落总数、理化指标分析结果表明,涂膜处理后的叫化鸡菌落总数8 d(4℃)内保持在5.0(lg(CFU/g))以下,pH值显著降低,TBARS值和TVB-N值在贮藏结束(4℃)时较空白对照组分别降低了22.28%和28.15%。壳聚糖-单宁酸涂膜处理改变了贮藏过程中叫化鸡菌群组成,一定程度上抑制了腐败菌生长,延缓脂质蛋白质氧化,延长了叫化鸡保质期。

基于纯培养法结合高通量测序技术解析胀袋辐照凤爪中的微生物多样性

为研究真空包装胀袋辐照凤爪中的微生物多样性,该研究采用纯培养法与高通量测序技术对其微生物多样性进行解析。纯培养法结果表明,13株菌经鉴定分为4株植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)、3株短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、1株寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)、3株欺诈明串珠菌(Leuconostoc fallax)以及2株热带假丝酵母(Candida tropicalis)。高通量测序的结果表明,乳杆菌属(Lactobacillus)在胀袋辐照凤爪中的相对丰度最高(平均占比97.30%),是胀袋凤爪中的优势菌。此外,产气胀袋验证试验的结果表明L.brevis及L.fallax可引起产品胀袋。该研究结果可为掌握辐照凤爪胀袋产品中微生物污染及群落组成提供一定参考,并为后续产品微生物污染控制及产品品质提升提供一定理论依据。

内蒙古阿拉善驼乳制品中乳酸菌分离鉴定及微生物多样性研究

内蒙古传统乳制品是乳酸菌的优质培养基,为保藏内蒙古阿拉善地区驼乳制品中的乳酸菌资源,并研究其中微生物多样性,本研究分别采用纯培养方法与宏基因组测序技术进行分析。宏基因组分析表明:阿拉善地区鲜驼乳微生物多样性明显高于酸驼乳,18份样品中共鉴定到157个种。鲜驼乳的优势菌种为乳酸乳球菌(13.22%)和桂林不动杆菌(10.65%);酸驼乳的优势菌种为瑞士乳杆菌(72.66%)、马乳酒样乳杆菌(8.32%)和乳酸乳球菌(4.28%)。纯培养进一步从鲜驼乳和酸驼乳中分离到121株乳酸菌,鉴定为4个属的14个种,其中鲜驼乳的优势菌株为乳酸乳球菌(62.00%),酸驼乳的优势菌株为瑞士乳杆菌(40.00%)、马乳酒样乳杆菌(19.00%),与宏基因组测序结果一致。宏基因组测序联合纯培养法可有效实现驼乳样品微生物多样性分析与乳酸菌资源挖掘,为驼乳的工业化生产与乳酸菌资源利用提供理论依据。

胶园间作不同马铃薯品种对土壤性质及微生物多样性的影响

本研究以橡胶单作为对照,采用生物化学分析方法和高通量测序技术,分析间作不同马铃薯品种后胶园土壤化学性质、酶活性以及微生物多样性的变化规律。研究结果表明:胶园间作不同马铃薯相比橡胶单作能显著提高土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮和有效磷含量及土壤β-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶和芳基硫酸酯酶活性,不同品种间存在显著差异,对土壤养分影响排序为:剑川红>紫薯>大牛角,对土壤酶活性影响排序为:大牛角>剑川红>紫薯。胶园间作马铃薯显著提高土壤微生物的丰富度指数和多样性指数,品种间不存在显著差异。但不同品种对土壤特定菌群丰度影响存在显著差异,总体趋势是显著降低特有细菌如绿弯菌门(Chloroflexi)、脱硫菌门(Desulfobacterota)等的丰度,显著增加特有真菌如被孢菌门(Mortierellomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)、梳霉门(Kickxellomycota)等的丰度。LEfSe分析发现间作马铃薯富集了一些参与物质循环或具有拮抗植物病原菌的有益微生物,大牛角、紫薯和剑川红分别富集了16、26和31种标志微生物。冗余分析和相关性分析发现,土壤养分和酶活性与胶园土壤特定细菌、真菌门丰度有显著相关性,养分和酶活性增加,降低细菌门丰度,增加真菌门丰度。综上所述,间作马铃薯显著提高了胶园土壤养分、酶活性以及土壤微生物群落多样性,降低特定细菌门和增加特定真菌门的丰度;不同马铃薯品种对土壤养分和酶活性的影响存在显著差异,可能与其富集不同有益微生物相关。本研究为胶园林下间作提供了新的思路和数据支撑。

黄酒曲微生物多样性研究进展

黄酒历史悠久,蕴含着丰富的中国传统文化。但由于黄酒传统酿造工艺属于开放的酿造体系,微生物体系较为复杂,导致产品质量不稳定。因此,目前已有不少研究解析了黄酒的微生物群落结构和风味物质,试图寻找与黄酒特性密切相关的优势微生物,从而提高黄酒的品质。该文结合目前的一些研究,重点对不同黄酒酒曲、黄酒发酵过程中的优势微生物与关键风味物质(挥发性和非挥发性风味物质)进行了综述,以期能为深入研究黄酒风味提供一定的理论基础以及为将来工业化生产优质黄酒提供参考。

野血牦牛和家养牦牛瘤胃发酵参数及微生物多样性的比较分析

为了比较野血牦牛和家养牦牛瘤胃发酵参数及微生物组成的差异,试验选取年龄、体重相近且健康的野血牦牛和家养牦牛各10头(公母各半),分别为野血牦牛组和家养牦牛组,两组屠宰后采集瘤胃液,测定瘤胃发酵参数(氨态氮、尿素氮、总氮、微生物蛋白和挥发性脂肪酸),并基于细菌16S rDNA基因序列比较分析两组瘤胃微生物组成的差异。结果表明:野血牦牛组瘤胃液中总氮含量、微生物蛋白质量浓度极显著高于家养牦牛组(P<0.01),氨态氮质量浓度、尿素氮浓度与家养牦牛组差异不显著(P>0.05);总挥发性脂肪酸浓度和正丁酸摩尔百分比极显著低于家养牦牛组(P<0.01),正戊酸摩尔百分比显著低于家养牦牛组(P<0.05),乙酸摩尔百分比极显著高于家养牦牛组(P<0.01),丙酸摩尔百分比显著高于家养牦牛组(P<0.05);异丁酸、异戊酸摩尔百分比及乙酸/丙酸与家养牦牛组差异不显著(P>0.05)。两组瘤胃共有1 963个核心操作性分类单元(operational taxonomic units,OTUs),野血牦牛组和家养牦牛组特有的OTUs分别为18 542个和16 514个。在门水平上,两组的优势菌门均为拟杆菌门(Bacteroidete)和厚壁菌门(Firmicutes),二者占微生物总数的98%以上。在属水平上,野血牦牛组瘤胃中的优势菌属(相对丰度>2%)包括普氏菌属1(Prevotella_1)、细菌F082(Bacterium F082)、理研菌科RC9肠道群(Rikenellaceae_RC9_gut_group)、克里斯滕森菌科R-7群(Christensenellaceae_R-7_group)、拟杆菌目BS11肠道群(Bacteroidales_BS11_gut_group)和瘤胃球菌科NK4A214群(Ruminococcaceae_NK4A214_group),相对丰度分别为24.50%、14.68%、12.88%、6.50%、2.77%和2.70%;家养牦牛组瘤胃中的优势菌属分别为理研菌科RC9肠道群(Rikenellaceae_RC9_gut_group)、克里斯滕森菌科R-7群(Christensenellaceae_R-7_group)、瘤胃球菌科NK4A214(Ruminococcaceae_NK4A214_group)、琥珀酸菌(Succiniclasticum)、细菌F082(Bacterium F082)和拟杆菌目RF16群(Bacteroidales_RF16_group),相对丰度分别为22.69%、13.87%、10.46%、6.93%、4.07%和3.96%。在门水平上,野血牦牛组瘤胃中拟杆菌门(Bacteroidete)相对丰度显著高于家养牦牛组(P<0.05),厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、髌骨细菌门(Patescibacteria)、互养菌门(Synergistetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)相对丰度显著低于家养牦牛组(P<0.05)。在属水平上,野血牦牛组瘤胃中普氏菌属1(Prevotella_1)相对丰度极显著高于家养牦牛组(P<0.01),细菌F082(Bacterium F082)和拟杆菌目BS11肠道群(Bacteroidales_BS11_gut_group)相对丰度显著高于家养牦牛组(P<0.05),克里斯滕森菌科R-7群(Christensenellaceae_R-7_group)、瘤胃球菌科NK4A214群(Ruminococcaceae_NK4A214_group)和琥珀酸菌(Succiniclasticum)相对丰度极显著低于家养牦牛组(P<0.01),理研菌科RC9肠道群(Rikenellaceae_RC9_gut_group)相对丰度显著低于家养牦牛组(P<0.05)。说明野血牦牛和家养牦牛瘤胃发酵参数及微生物多样性存在明显差异;野血牦牛瘤胃中拟杆菌门相对丰度更高,对非纤维植物多糖和蛋白质的消化能力更强;而家养牦牛瘤胃厚壁菌门相对丰度更高,对纤维类物质的消化能力更强。

基于宏基因组技术分析自然发酵羊肉香肠中微生物多样性及挥发性风味功能基因

利用宏基因组技术测定自然发酵过程中羊肉香肠的微生物群落演替,并运用直系同源蛋白分组比对、京都基因与基因组百科全书和碳水化合物活性酶数据库对挥发性风味物质代谢途径、参与代谢的微生物和酶进行注释与分析。结果发现,羊肉香肠样品中流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌、酒类酒球菌等是发酵过程的优势菌种,样品发酵至14d腐生葡萄球菌与马胃葡萄球菌相对丰度达到最大值(16.52%与10.53%)。在发酵0、5、14d和26d样品中,发酵5d样品注释到的基因数最多,发酵过程中碳水化合物代谢和氨基酸代谢是注释最多的代谢途径,糖苷水解酶与糖基转移酶是数量最多的碳水化合物酶。有167个基因参与氨基酸代谢所需酶的编码,碳水化合物代谢途径所需酶由217个基因编码,脂肪酸代谢途径中共有92个基因参与了相关酶的编码,参与3条代谢途径的酶注释到的微生物主要是葡萄球菌属、明串珠菌属、假单胞菌属、嗜冷杆菌属、弧菌属等,发酵14d样品中3条代谢途径的大部分酶丰度达到最大值。研究结果对于解析羊肉香肠中微生物的动态变化以及挥发性风味物质的形成机理具有重要的参考价值。

柴达木地区患根腐病枸杞根际土壤微生物多样性分析

为了解枸杞受根腐病菌侵染后植株根组织与根际土壤中真菌与细菌群落结构以及多样性,采用高通量测序技术对柴达木地区患根腐病枸杞的根组织和根际土壤样本进行分析。结果表明,根际土壤中的细菌群落丰度略高于根组织,而真菌多样性和丰度在根际土壤和根组织样本中无显著差异。在门水平,细菌群落中变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度较高,真菌群落中子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度较高;在属水平,细菌中以假单胞菌(Pseudomonas)为主,真菌中以枝孢属(Cladosporium)和被孢霉属(Mortierella)为主。相关性分析显示,细菌群落在根组织和根际土壤样本中差异较大,而真菌群落在根组织和根际土壤样本间相关性较高;枝孢属(Cladosporium)和被孢霉属(Mortierella)的相对丰度在根组织和根际土壤中均显著上调,初步推测这2属真菌可能与枸杞根腐病发病相关。