芝麻香型白酒微生物多样性及其与胁迫因子相关性

论文摘要

【背景】近年来芝麻香型白酒的生产工艺日臻成熟,然而相应的科学研究却没有同步发展起来。高通量测序技术越来越多地应用于物种多样性的研究,但偏重于研究物种的相对丰度,没有关注物种的生物数量。【目的】深度解析芝麻香型白酒发酵过程微生物群落结构变化及其与胁迫因子相关性,并研究主要酵母菌与细菌的相关性,为揭示芝麻香型白酒发酵机理和控制发酵质量提供理论支撑。【方法】使用Thermofisher的Ion S5TMXL测序平台进行16S rDNA和ITS rDNA扩增子高通量测序,结合微生物传统的定量方法,测定芝麻香型白酒发酵过程微生物群落结构的变化,同时监测发酵过程乳酸、乙酸、乙醇的含量变化,通过样品复杂度分析、多样品比较分析、环境因子关联性分析探究发酵过程微生物群落及其与胁迫因子的关系。通过Pearson相关性分析酵母菌与细菌的相关性。【结果】发酵前期纤维素菌、魏斯氏菌和芽孢杆菌占主要优势,发酵中后期乳杆菌占绝对优势,其次是纤维素菌、魏斯氏菌和芽孢杆菌。整个发酵过程伊萨酵母占绝对优势,其次是维克霉菌、酿酒酵母、假丝酵母。大部分微生物与胁迫因子呈负相关,只有乳杆菌与乙酸呈极显著性正相关。酵母菌与部分细菌呈正相关性。【结论】白酒发酵过程胁迫因子和微生物间的相互作用促进了群落演替过程,发酵后期乳杆菌和芽孢杆菌发酵产酸抑制了大部分不耐酸菌,有机酸是影响群落结构变化的主要胁迫因子。微生物数量结合相对丰度揭示了发酵过程群落结构演替及其与环境因子相关性的更多信息。

论文目录

1 材料与方法

1.1 材料

1.2 主要试剂和仪器

1.3 方法

1.3.1 酒醅基因组的提取

1.3.2 PCR扩增及纯化

1.3.3 文库构建和上机测序

1.3.4 信息分析

1.3.5 乙醇含量的测定

1.3.6 乳酸和乙酸含量测定

1.3.7 细菌和酵母数量的测定

1.3.8 发酵过程温度的测定

2 结果与分析

2.1 发酵过程胁迫因子浓度和总菌数变化

2.2 发酵过程微生物α多样性指数分析

2.3 OTU聚类和物种相对丰度分析

2.4 β多样性指数热图分析

2.5 环境因子关联性分析

2.6 微生物总菌数结合相对丰度分析群落结构变化

3 讨论与结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 崔凤娇,李一关,高大禹,陈建新

关键词: 芝麻香型白酒,微生物多样性,胁迫因子,高通量测序

来源: 微生物学通报 2019年10期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 轻工业手工业

单位: 江南大学生物工程学院粮食发酵工艺与技术国家工程实验室

分类号: TS262.3

DOI: 10.13344/j.microbiol.china.180851

页码: 2620-2629

总页数: 10

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芝麻香型白酒微生物多样性及其与胁迫因子相关性

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