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空间异质性对大曲微生物群落的影响

食品科学 2023年第14期44卷 206-215页

作者：唐慧芳黄钧周荣清秦辉张宿义董异王超王小军母雨潘强林四川大学轻工科学与工程学院四川成都610065 国家固态酿造工程技术研究中心四川泸州646699 泸州老窖股份有限公司四川泸州646699

以接种独特母曲生产的浓香型大曲为对象,应用高通量测序技术和常规检测方法,探讨空间异质性对大曲主发酵期微生物群落和理化特性的影响,母曲是由经宇宙射线诱变的大曲逐步扩大培养而成。结果表明,不同层次间驱动因子变化的强度不同,但... 详细信息

以接种独特母曲生产的浓香型大曲为对象,应用高通量测序技术和常规检测方法,探讨空间异质性对大曲主发酵期微生物群落和理化特性的影响,母曲是由经宇宙射线诱变的大曲逐步扩大培养而成。结果表明,不同层次间驱动因子变化的强度不同,但趋势相同。发酵同期下层曲的发酵特性(液化力、糖化力、酯化力)均高于上层和中层曲,且波动较小。大曲微生物群落主要包括Lactobacillus、Weissella、Bacillus等12个优势细菌属和Pichia、Thermoascus、Rhizomucor等7个优势真菌属。主坐标分析与层次聚类分析表明,各时期和各层次间大曲的细菌和真菌群落聚类方式差异显著。普氏分析与Mantel检验结果表明,水分显著影响大曲的细菌群落,酸度显著影响中层和下层曲的细菌群落,湿度显著影响中层和上层曲的真菌群落。冗余分析结果表明,水分和酸度均与Lactobacillus和Pichia呈正相关,但驱动因子对不同层次大曲微生物群落的影响不同,层次间驱动因子差异性改变了大曲群落中种属间的互作关系及共现模式。因此,调控生产过程中的驱动因子是改善大曲群落结构及品质的有效途径。

关键词：大曲空间异质性驱动因子微生物群落普氏分析

茅台镇不同主酿区域酱香型白酒酿造大曲中细菌菌群结构分析

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食品科学 2021年第4期42卷 167-174页

作者：任爱容黄永光贵州大学酿酒与食品工程学院贵州省发酵工程与生物制药重点实验室贵州贵阳550025

通过高通量测序技术结合数理分析方法,系统性研究茅台镇酱香型白酒不同酿造区域生产大曲中的细菌菌群结构特征,共检出细菌21个门和532个属,首次在酱香大曲中检出解硫胺素芽孢杆菌属(Aneurinibacillus)、鲁梅尔芽孢杆菌属(Rummeliibacill... 详细信息

通过高通量测序技术结合数理分析方法,系统性研究茅台镇酱香型白酒不同酿造区域生产大曲中的细菌菌群结构特征,共检出细菌21个门和532个属,首次在酱香大曲中检出解硫胺素芽孢杆菌属(Aneurinibacillus)、鲁梅尔芽孢杆菌属(Rummeliibacillus)、摩根氏菌属(Morganella)、普劳斯氏菌属(Prauserella)、橄榄形菌属(Olivibacter)、库特氏菌属(Kurthia)、两面神菌属(Janibacter)、巴尔通氏体属(Bartonella)、香味菌属(Myroides)、unclassified_o__Corynebacteriales和Parapusillimonas。研究发现,不同区域生产大曲的细菌多样性丰富且存在差异,但各区域在相对丰度较高的优势细菌门、优势细菌属及核心细菌属的菌群结构组成上具有高度的相似性。其优势细菌门为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),优势细菌属为慢生芽孢杆菌属(Lentibacillus)、克罗彭斯特菌属(Kroppenstedtia)、泛生菌属(Pantoea)、大洋芽孢杆菌属(Oceanobacillus)和肠杆菌属(Enterobacter),芽孢杆菌属(Bacillus)为其关键核心细菌属;区域间微生物具有良好的共性,强化了茅台镇稳定的酿造微生态结构,是茅台镇具有稳定产酱香型白酒的重要原因之一。各区域内的不同轮次大曲中细菌菌群差异小于区域间菌群差异,而区域间的细菌差异主要集中在丰度较小功能菌群上。研究结果揭示了茅台镇不同主酿区生产大曲的细菌菌群结构,为相关研究奠定了基础,也为酱香型白酒生产监测及企业选址提供了参考和指导。

关键词：酱香型白酒大曲细菌菌群结构高通量测序

白酒大曲发酵过程中微生物群落及功能研究进展

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食品科学 2023年第19期44卷 385-393页

作者：薄涛吕娜杨凯环张娇娇张锦华白宝清田翔范三红山西大学生物技术研究所化学生物学与分子工程教育部重点实验室山西太原030006 山西大学杏花村学院山西太原030006 山西杏花村汾酒厂股份有限公司中国汾酒城管理中心山西汾阳032200 山西大学生命科学学院山西太原030006 山西农业大学农业基因资源研究中心山西太原030031 农业农村部黄土高原作物基因资源与种质创制重点实验室杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室山西太原030031

传统白酒大曲发酵过程涉及极为复杂的微生物群落变化,这些微生物群落的共同作用决定了大曲的品质。解析大曲发酵过程微生物群落结构与功能是揭示其发酵机制、提出理性调控策略、稳定大曲质量的关键。因此,微生物群落及其功能一直是研究... 详细信息

传统白酒大曲发酵过程涉及极为复杂的微生物群落变化,这些微生物群落的共同作用决定了大曲的品质。解析大曲发酵过程微生物群落结构与功能是揭示其发酵机制、提出理性调控策略、稳定大曲质量的关键。因此,微生物群落及其功能一直是研究关注大曲的热点。本文围绕大曲微生物群落相关研究,总结不同类型白酒大曲中的微生物群落结构特点;对大曲发酵过程中微生物来源、微生物群落演替规律及其驱动因子、贮曲过程中微生物群落变化等相关研究进行综述;梳理参与大曲发酵的微生物的功能。在此基础上,对大曲微生物群落研究进行展望,旨在为大曲发酵机制研究提供参考。

关键词：大曲白酒微生物群落组学技术传统发酵食品

基于酶学特性筛选大曲来源芽孢杆菌用于强化酿酒

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食品科学 2021年第10期42卷 218-224页

作者：黄晓宁刘晶晶韩北忠陈晶瑜食品质量与安全北京实验室中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083 北京电子科技职业学院北京100176

通过分析来源于清香型、浓香型和酱香型大曲的105株芽孢杆菌的产淀粉酶和蛋白酶的能力,优选出1株地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)B.L-1和1株枯草芽孢杆菌(B. subtilis)B.S-1,将其分别应用于清香型白酒酿造中,探究强化接种微生物... 详细信息

通过分析来源于清香型、浓香型和酱香型大曲的105株芽孢杆菌的产淀粉酶和蛋白酶的能力,优选出1株地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)B.L-1和1株枯草芽孢杆菌(B. subtilis)B.S-1,将其分别应用于清香型白酒酿造中,探究强化接种微生物对发酵的影响。发酵结束后,在酒醅中共检测到挥发性代谢产物38种,通过多元统计分析,在强化B.L-1组和B.S-1组中分别筛选出差异代谢物21个和11个(VIP>1;P大曲微生物合成群落重塑提供菌种资源。

关键词：大曲芽孢杆菌酶活性强化发酵代谢产物

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山西老陈醋大曲细菌群落结构及多样性研究

中国食品学报 2021年第5期21卷 323-330页

作者：张天震孙晓琪刘丹彤王宏霞王超敏王如福许女山西农业大学食品科学与工程学院山西太谷030801

山西老陈醋是以大曲为发酵剂,自然固态发酵的传统酿造食品。大曲中的微生物在其发酵过程中起重要作用。为了分析山西老陈醋大曲细菌群落结构及多样性,提取山西老陈醋大曲样品总DNA,应用Miseq高通量测序平台结合16S rDNA序列分析大曲细... 详细信息

山西老陈醋是以大曲为发酵剂,自然固态发酵的传统酿造食品。大曲中的微生物在其发酵过程中起重要作用。为了分析山西老陈醋大曲细菌群落结构及多样性,提取山西老陈醋大曲样品总DNA,应用Miseq高通量测序平台结合16S rDNA序列分析大曲细菌群落结构。大曲中的细菌种类丰富,包括:厚壁菌门、变形菌门、放线菌门和拟杆菌门,其中厚壁菌门和变形菌门为优势菌门,分别占大曲总细菌的69.67%和29.17%,放线菌门及拟杆菌门仅占大曲总细菌的0.86%和0.28%。厚壁菌门上仅检测到杆菌纲,主要包括乳杆菌属(32.82%)及芽孢杆菌属(29.45%)。在变形菌门上检测到γ-变形菌纲,主要包括泛菌属(27.36%)和不动杆菌属(0.80%)。放线菌门与拟杆菌门结构简单,分别检测到放线菌纲和黄杆菌纲,属水平上分别检测到糖多孢菌属(0.59%)和黄杆菌属(0.27%)。本研究揭示了山西老陈醋大曲细菌群落结构,为明确山西老陈醋微生物酿造机理提供基础数据。

关键词：山西老陈醋大曲细菌群落结构

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大曲功能菌的分离及应用进展

食品与发酵工业 2024年第16期50卷 408-420页

作者：潘强林岳松张庆唐家环肖宏黄明洋宜宾五粮液股份有限公司四川宜宾644000

该文综述了不同类型大曲优势微生物的组成及代谢功能,并对已分离和应用的物种进行了概述。芽孢杆菌(Bacillus)、高温放线菌(Thermoactinomyces)、泛菌(Pantoea)、曲霉菌(Aspergillus)和嗜热子囊菌(Thermoascus)等是大曲中主要的优势微... 详细信息

该文综述了不同类型大曲优势微生物的组成及代谢功能,并对已分离和应用的物种进行了概述。芽孢杆菌(Bacillus)、高温放线菌(Thermoactinomyces)、泛菌(Pantoea)、曲霉菌(Aspergillus)和嗜热子囊菌(Thermoascus)等是大曲中主要的优势微生物。其中,具有分泌淀粉酶、蛋白酶等功能的贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、多枝横梗霉(Lichtheimia ramosa)、米曲霉(Aspergillus oryzae)等物种都曾分离于不同类型大曲,异常威克汉姆酵母(Wickerhamomyces anomalus)、扣囊复膜酵母(Scchromycopsis fibuliger)、库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)等酵母菌也是如此,而高温放线菌(Thermoactinomyces vulgaris)、沙阿霉素链霉菌(Streptomyces zaomyceticus)、娄彻氏链霉菌(Streptomyces rochei)等主要分离于高温大曲。这些物种主要被用于制作强化大曲、改善原生微生态系统和开发新产品等。该综述对大曲功能菌株的研究、分离鉴定及应用提供了全面的总结,有助于其微生物资源库的进一步完善,促进大曲微生物资源的开发与利用。

关键词：大曲功能菌分离应用微生物资源

大曲丝状真菌的物种多样性及其次级代谢产物的合成潜力

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食品与发酵工业 2019年第15期45卷 1-8页

作者：方程杜海徐岩江南大学生物工程学院酿酒科学与酶技术中心江苏无锡214122 工业生物技术教育部重点实验室(江南大学) 江苏无锡214122

通过高通量测序研究了大曲中丝状真菌的物种多样性,并结合荧光定量PCR对丝状真菌进行了定量分析;此外,还通过纯培养对高温曲中的丝状真菌进行筛选,并使用简并引物对分离株的次级代谢产物合成酶基因进行扩增。结果表明,Thermomyces属的... 详细信息

通过高通量测序研究了大曲中丝状真菌的物种多样性,并结合荧光定量PCR对丝状真菌进行了定量分析;此外,还通过纯培养对高温曲中的丝状真菌进行筛选,并使用简并引物对分离株的次级代谢产物合成酶基因进行扩增。结果表明,Thermomyces属的丰度随大曲温度的升高而上升,而Aspergillus属的丰度随大曲温度的升高而下降;丝状真菌在大曲中的生物量同样随大曲温度的升高而下降;利用纯培养的方法从高温大曲中分离得到50株丝状真菌,隶属于10个属(Aspergillus、Monascus、Byssochlamys、Lichtheimia、Rhizomucor、Mucor、Arthrinium、Alternaria、Thermomyces和Rasamsonia),并且这些丝状真菌含有多种次级代谢产物合成酶表达基因;大曲来源的丝状真菌具有强大的次级代谢产物合成潜力,大曲是优良的微生物和次级代谢产物生物合成的基因库,可能成为挖掘新天然产物的新来源。

关键词：大曲丝状真菌高通量测序纯培养次级代谢产物

多次顶空固相微萃取在大曲挥发性化合物定量中的应用

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精细化工 2020年第2期37卷 346-355,390页

作者：王松陈璐刘国英孙金沅张燕燕李贺贺孙宝国食品质量与安全北京实验室北京工商大学北京100048 北京市食品风味化学重点实验室北京工商大学北京100048 安徽古井贡酒股份有限公司安徽亳州236000 霍恩海姆大学风味化学系德国斯图加特70599

应用顶空固相微萃取(headspace solid-phase microextraction,HS-SPME)结合气相色谱/质谱联用(GC-MS),对古井贡酒中高温大曲进行分析,共定性出108种挥发性化合物。通过考察不同样品量下化合物的β值,在35和50 mg样品量下,建立了应用多... 详细信息

应用顶空固相微萃取(headspace solid-phase microextraction,HS-SPME)结合气相色谱/质谱联用(GC-MS),对古井贡酒中高温大曲进行分析,共定性出108种挥发性化合物。通过考察不同样品量下化合物的β值,在35和50 mg样品量下,建立了应用多次顶空固相微萃取(multiple headspace solid-phase microextraction,MHS-SPME)对醛酮类、酚类、含氮类、呋喃类、内酯类、萜烯类等46种化合物进行定量的方法。该方法回收率为76.83%~133.11%、最低检测限(limits of detection,LOD)低于103.818 ng/g、相对标准偏差(RSD%)小于21.34%,具有较好的灵敏度和重复性。实验结果表明MHS-SPME可用于大曲中这46种化合物的定量,化合物含量在(3645.79±442.43)^(6.32±1.03)ng/g之间。该方法为定量大曲中挥发性成分提供了新的思路,研究结果也为企业完善大曲质量评价体系提供了数据支持。

关键词：多次顶空固相微萃取大曲挥发性化合物定量气相色谱-质谱联用食品与饲料用化学品

采用实时荧光定量PCR法检测大曲中的3种高温放线菌

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食品与发酵工业 2024年第18期50卷 300-308页

作者：陈政柴丽娟张晓娟许泓瑜史劲松王松涛张宿义沈才洪许正宏陆震鸣江南大学生物工程学院江苏无锡214122 江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心江苏无锡214122 江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122 国家固态酿造工程技术研究中心四川泸州646000 四川大学轻工科学与工程学院四川成都610065

建立实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)方法对大曲中3种高温放线菌(Thermoactinomyces vulgaris、***和***)进行特异性定量检测。根据***、***、***全基因组中特异性单拷贝核心基因recA、mdH、gyrA为参考序列分别设计了一对可扩增278、233、291 bp片段的引物;经特异性、有效性、准确性实验显示,在常见的13种白酒酿造微生物中,引物TV、TI、TD分别可特异性检测***、***、***,检测范围为2.82~8.82 lg copies/μL,加标回收率95%~105%。进一步对大曲发酵过程样品检测,结果显示,***含量在呈现波动趋势,在第5天达到最高,为(6.06±0.02)lg copies/g;***含量呈现先上升后下降的趋势,在第7天达到最高,为(6.33±0.13)lg copies/g;***含量在0~12 d呈现波动趋势,在12~14 d下降,随后一直上升,发酵结束时含量最高,为(7.62±0.02)lg copies/g。该研究建立的RT-qPCR方法可对大曲发酵过程中3种高温放线菌进行特异性鉴定和快速定量,为进一步监测高温放线菌在白酒酿造过程中的功能提供了方法。

关键词：大曲高温放线菌特异性引物实时荧光定量PCR