基于宏基因组学技术解析工业发酵蔬菜中亚硝酸盐形成及降解机理

作     者：伍亚龙 杨姗 陈功 张其圣 汪冬冬 唐垚 史梅莓 吕鹏军 王勇 

作者机构：四川东坡中国泡菜产业技术研究院 四川省食品发酵工业研究设计院有限公司 四川益动源生物科技有限公司 

出 版 物：《食品与发酵工业》 (Food and Fermentation Industries)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主　　题：发酵蔬菜 亚硝酸盐 宏基因组学 微生物 功能基因 

摘      要：亚硝酸盐在蔬菜发酵过程中过量积累会导致食品安全问题，深入了解蔬菜发酵过程中亚硝酸盐形成及降解机制对于控制亚硝酸盐含量，保证发酵蔬菜食用安全性至关重要。该研究利用宏基因组学方法分析了4种工业发酵蔬菜中的微生物群落分布以及功能基因。物种注释结果表明，发酵蔬菜以Lactobacillus、Halomonas、枝Virgibacillus为优势细菌属，以Debaryomyces、Sugiyamaella、Pichia和Scheffersomyces为优势真菌属。功能基因分析表明，4种工业发酵蔬菜中亚硝酸盐代谢途径包括反硝化作用、异化硝酸盐还原作用和同化硝酸盐还原作用，硝酸盐还原酶、硝基单加氧酶、亚硝酸盐还原酶、一氧化氮还原酶[细胞色素c]、一氧化二氮还原酶、亚硝酸盐还原酶[NADH]、铁氧还蛋白亚硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶[NAD(P)H]是亚硝酸盐代谢过程中起主导作用的酶。微生物与功能基因关联分析表明，Lactobacillus versmoldensis、Halomonas jeotgali、Halomonas lutea、Halomonas halodenitrificans、Virgibacillus halodenitrificans等细菌以及Aspergillus oryzae、Fusarium oxysporum等真菌可能参与反硝化作用、异化硝酸盐还原作用，细菌Natronococcus amylolyticus和真菌Debaryomyces hansenii，、Blastobotrys adeninivoran可能参与同化硝酸盐还原作用，从而促进发酵蔬菜中亚硝酸盐的形成与降解。该研究为探究蔬菜自然发酵过程中亚硝酸盐代谢途径、功能基因以及关联微生物信息提供了新的思路，为发酵蔬菜亚硝酸盐调控提供理论依据。