雪茄烟发酵过程微生物群落结构及物种均衡性变化特征

为明确雪茄烟叶发酵过程中微生物群落组成、结构及物种均衡性的变化特征,基于高通量测序技术,采用细菌、真菌多样性指数比值分析方法,对不同发酵阶段雪茄烟叶表面细菌、真菌进行分析。结果表明,随发酵进行,细菌α多样性先升高后降低,在PEF3(中期)达到最高值;真菌α多样性基本稳定,仅在发酵PEF4(后期)显著降低;物种均衡性在前中期小幅度升高,但在PEF4后显著降低。PCoA分析显示,未发酵与发酵前中期细菌群落结构相似,与发酵后期明显分离。在发酵过程中,细菌葡萄球菌属(Staphylococcus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和真菌明梭孢属(Monographella)、曲霉菌属(Aspergillus)、青霉菌属(Penicillium)为主要优势菌属。影响物种均衡性的关键微生物群落变化规律是:由发酵初期的泛生菌属(Pantoea)、甲基杆菌属(Methylobacterium)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas),变为发酵中期马赛菌属(Massilia)、壤霉菌属(Agromyces)、根瘤菌科(Rhizobiaceae),最后稳定为Staphylococcus、Pseudomonas、Trichomonascus、雷尔氏菌属(Ralstonia)、Monographella。将微生物分为两个模块研究,共筛选出8个有利于提高物种均衡性的关键菌属。最终结构方程模型表明,在雪茄烟叶发酵过程中,影响物种均衡性改变的主要环境因子是温度和湿度,二者通过影响关键菌属的丰度而影响物种均衡性。