基于宏基因组学分析不同发酵时期新疆沙棘酵素微生物群落结构及功能

作     者：范蕊 王文文 魏琳娜 王腾斌 魏思佳 刘锦蓉 李芳 

作者机构：新疆维吾尔自治区分析测试研究院 

出 版 物：《食品工业科技》 (Science and Technology of Food Industry)

年 卷 期：2024年

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] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

基　　金：新疆维吾尔自治区自然科学基金资助项目(2022D01B49) 

主　　题：沙棘 宏基因组学 微生物 群落结构 功能分析 

摘      要：目的：采用宏基因组学分析技术，对新疆沙棘酵素自然发酵过程中不同时期的微生物群落结构及功能变化进行探究。方法：对沙棘酵素发酵10d、20d、30d、40d、50d、60d的样品进行基因组 DNA 提取、PCR产物扩增及纯化、Illumina PE文库构建及宏基因组测序等程序，分析沙棘酵素发酵过程中微生物群落结构，通过与EggNOG、 KEGG、 CAZy 3 个数据库比对，进行功能基因注释及差异分析。结果：沙棘酵素不同发酵时期微生物丰富多样，共鉴定出48个门、106个纲、222个目、438个科、881个属和1561个种的微生物。发酵前期的优势菌是乳杆菌属（Lactobacillus sp.，33.03%）、库德里阿兹威氏毕赤酵母（Pichia kudriavzevii，89.06%）；发酵中期的优势菌是日本葡糖杆菌（Gluconobacter japonicus，40.3%）、库德里阿兹威氏毕赤酵母（Pichia kudriavzevii，71.12%）；发酵后期的优势菌是日本葡糖杆菌（Gluconobacter japonicus，35.71%）、近平滑假丝酵母（Candida parapsilosis，66.01%）。发酵前期被注释最多的代谢途径是碳水化合物代谢、氨基酸代谢；参与能量形成与转换的有1628个基因，参与氨基酸代谢的共2654个基因，参与碳水化合物转运与代谢的共2275个基因；发酵中期被注释最多的代谢途径是辅酶因子及维生素代谢，参与翻译、核糖体结构及合成的共2629个基因，参与翻译后修饰、蛋白质翻转的有1692个基因。糖基转移酶、糖苷水解酶是沙棘酵素整个发酵周期中的主要酶。本文阐明了沙棘酵素不同发酵时期样品微生物群落结构及功能差异，为后续全面研究其微生物群落的生态组成和动态变化提供科学依据。