基于三步荧光定量PCR技术揭示不同产区白酒酿造系统中Lactobacillus sp.的分布特征

[背景]Lactobacillus sp.是一株存在于白酒酿造系统中的功能微生物,但是针对Lactobacillus sp.的定量方法及其在中国白酒酿造系统中的分布尚未被研究。[目的]建立一种基于特异性引物的荧光定量PCR定量方法,并应用于实际生产检测,揭示Lactobacillus sp.在中国白酒酿造系统中的分布特征。[方法]基于16S rRNA基因序列设计特异性引物,并通过PCR验证引物特异性;优化荧光定量PCR反应程序,提高引物扩增效率;定量分析所采集样本中Lactobacillus sp.的含量,揭示Lactobacillus sp.在中国白酒酿造系统中的分布特征。[结果]设计了一对扩增产物大小为445 bp的特异性引物。通过优化扩增条件,构建含有变性、退火、延伸过程的三步荧光定量PCR方法,该方法扩增线性较强,R^2>0.99;灵敏度高,定量限为17.9 copies/μL;重复性好,Ct值的变异系数小于1%。跟踪检测全国10个产区代表产地的白酒酿造系统,其中8个产区均检测到Lactobacillus sp.,在相同产地不同酿造工艺的酿造系统中均检测到Lactobacillus sp.,但是含量上有显著差异。山东潍坊产地的芝麻香型白酒发酵体系含量最高(7.27±0.04 lgcopies/g),跟踪发酵时间样本发现Lactobacillus sp.的生长分为两个阶段:生长期(0-15 d)和稳定期(15-45 d)。[结论]基于特异性引物所建立的三步荧光定量PCR技术可实现对白酒酿造系统中Lactobacillus sp.的鉴定和定量,通过跟踪检测发现Lactobacillus sp.广泛分布在中国白酒发酵体系中,其中产地决定Lactobacillus sp.的分布,酿造工艺影响含量,在发酵过程中Lactobacillus sp.的含量具有明显的动态变化规律,为进一步研究该菌在发酵过程中的功能提供参考。