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普拉梭菌的生物学特性及其与宿主的相互作用

中国食品学报 2020年第7期20卷 307-316页

作者：胡日查孙志宏张和平内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室呼和浩特010018

概述普拉梭菌的生物学特性及其与炎症性肠病、肠易激综合征、结直肠癌、肥胖和Ⅱ型糖尿病等疾病的相关性研究,讨论宿主生理、病理条件对普拉梭菌的影响以及普拉梭菌对宿主的益生作用。

关键词：普拉梭菌疾病益生作用

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培养组学在人体肠道微生物研究中的应用

中国食品学报 2021年第7期21卷 371-377页

作者：姚彩青鄂晶晶王俊国内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室呼和浩特010018

肠道微生物是人体重要的“器官”,与免疫、营养、代谢等诸多生理功能紧密相关。利用宏基因组测序技术已经阐明肠道微生物与人类健康之间的复杂关系,然而仍无法获得细菌分离株,不能明确特定细菌在肠道中发挥作用的内在机制,进而不利于肠... 详细信息

肠道微生物是人体重要的“器官”,与免疫、营养、代谢等诸多生理功能紧密相关。利用宏基因组测序技术已经阐明肠道微生物与人类健康之间的复杂关系,然而仍无法获得细菌分离株,不能明确特定细菌在肠道中发挥作用的内在机制,进而不利于肠道“暗物质”的进一步发现。采用由多种培养方法与细菌的快速鉴定技术相结合的培养组学方法,培养出数百种与人类相关的新细菌,为深入研究细菌表型及基因功能提供了菌体样本,也为筛选肠道中的新型益生菌提供了数据支持。本文综述近几年培养组学的发展状况及其应用于人体肠道微生物区系研究的优势。

关键词：培养组学肠道微生物培养方法宏基因组学

基于全基因组测序解析不同瑞士乳杆菌菌株的遗传差异——以瑞士乳杆菌H9和H10为例

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中国食品学报 2022年第3期22卷 265-272页

作者：胡日查李伟程吕瑞瑞张和平内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古乳品生物技术与工程重点实验室呼和浩特010018

目的:瑞士乳杆菌是广泛用于干酪、发酵乳饮料等领域的重要发酵剂菌种之一。以瑞士乳杆菌H9和H10为例,解析不同瑞士乳杆菌菌株间的遗传背景和基因组差异,为菌株鉴定和开发应用奠定遗传学基础。方法:以瑞士乳杆菌H9和H10为例,结合NCBI数... 详细信息

目的:瑞士乳杆菌是广泛用于干酪、发酵乳饮料等领域的重要发酵剂菌种之一。以瑞士乳杆菌H9和H10为例,解析不同瑞士乳杆菌菌株间的遗传背景和基因组差异,为菌株鉴定和开发应用奠定遗传学基础。方法:以瑞士乳杆菌H9和H10为例,结合NCBI数据库中其它16株瑞士乳杆菌全基因组完成图,通过比较基因组学方法探究不同菌株之间的遗传差异。结果:不同瑞士乳杆菌菌株基因组大小、质粒数量、CDSs、tRNA、rRNA数量均存在差异。系统发育分析结果显示,瑞士乳杆菌H9和H10聚类于不同进化分支。与瑞士乳杆菌H10相比,瑞士乳杆菌H9与工业发酵剂菌株瑞士乳杆菌CNRZ32的系统发育关系更近;平均核苷酸一致性(Average nucleotide identity,ANI)聚类结果与系统发育树基本一致,瑞士乳杆菌H9与H10聚类于不同类群,瑞士乳杆菌发酵乳制品分离株间的基因组序列一致性低于人类肠道/粪便分离株;与参考菌株瑞士乳杆菌DPC4571相比,瑞士乳杆菌H9和H10基因组序列中均有不同程度的片段插入、缺失和倒置;瑞士乳杆菌H9和H10特有功能基因存在差异,瑞士乳杆菌H10的特有功能基因更多涉及氨基酸和能量代谢。结论:通过比较基因组学方法分析瑞士乳杆菌基因组信息,发现不同瑞士乳杆菌菌株间存在遗传差异。

关键词：瑞士乳杆菌全基因组完成图比较基因组学

北方农牧交错区秸秆覆盖防风蚀技术创新与应用

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北方农业学报 2024年第2期52卷 97-106页

作者：任永峰刘丹张向前路战远程玉臣张德健何进赵小庆高艳华内蒙古自治区农牧业科学院内蒙古呼和浩特010031 内蒙古大学生命科学学院内蒙古呼和浩特010020 农业农村部黑土地保护与利用重点实验室内蒙古呼和浩特010031 中国农业大学北京100091

北方农牧交错区是我国遏制荒漠化和沙化东移南下的重要生态安全屏障,对国家粮食安全和边疆稳定具有重要战略意义。长期以来,由于严重土壤风蚀和过度耕作而导致的农田沙化退化和产能下降等问题日益凸显,国内外开展实施的秸秆粉碎覆盖地... 详细信息

北方农牧交错区是我国遏制荒漠化和沙化东移南下的重要生态安全屏障,对国家粮食安全和边疆稳定具有重要战略意义。长期以来,由于严重土壤风蚀和过度耕作而导致的农田沙化退化和产能下降等问题日益凸显,国内外开展实施的秸秆粉碎覆盖地表防风蚀技术,在农牧交错区应用时秸秆易吹移造成土壤裸露、防风减蚀稳定性差,因此,秸秆覆盖防风蚀技术的深入研究在农田生态治理方面具有重要意义。文章论述了留茬覆盖、碎秆覆盖、茬-秆复合覆盖等秸秆覆盖技术的防风蚀效应和保墒培肥效应,阐明了秸秆覆盖对土壤微生物群落结构和作物农艺性状与产量性状的影响,总结了茬-秆复合覆盖技术的创新内容和应用效果,明确了结合农牧交错区生态特点和复杂耕种制度创建的差异化茬-秆复合精准覆盖技术的防风减蚀效果和适宜性。差异化茬-秆复合精准覆盖技术已成为我国东北黑土地保护、国家耕地保护与质量提升等重大工程的主导技术并大面积推广应用,为农田保护利用和国家粮食安全提供了重要科技支撑。

关键词：北方农牧交错区留茬覆盖秸秆覆盖茬-秆复合覆盖防风减蚀

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益生菌发酵乳的研究及产业化进展

中国食品学报 2020年第10期20卷 1-7页

作者：于洁张和平内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室呼和浩特010018

益生菌产业朝气蓬勃,作为益生菌重要载体的发酵乳制品也在不断升级。随着肠道菌群研究的不断深入,消费者对于营养健康调控有了新的认识。益生菌发酵乳等健康饮食可调节肠道健康,进而预防人体慢性疾病,已成为共识。本文概述近年来益生菌... 详细信息

益生菌产业朝气蓬勃,作为益生菌重要载体的发酵乳制品也在不断升级。随着肠道菌群研究的不断深入,消费者对于营养健康调控有了新的认识。益生菌发酵乳等健康饮食可调节肠道健康,进而预防人体慢性疾病,已成为共识。本文概述近年来益生菌发酵乳的研究进展和产业化现状,重点阐述益生菌发酵乳在肠道疾病、肿瘤和肠-X轴等方面功能作用的研究进展,以期为益生菌发酵乳的深入研究及产品开发提供参考。

关键词：益生菌发酵乳肠道菌群肠-X轴产业化

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氮源对嗜热链球菌胞外多糖表型特征的影响

中国食品学报 2022年第1期22卷 58-66页

作者：刘洋乔少婷李嘉雯田佳乐丹彤孙天松内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室呼和浩特010018

乳酸菌胞外多糖(EPS)具有增加发酵乳黏度,防止乳清析出,增强凝乳强度等特性,是目前食品科学领域的研究热点之一。本研究以基础培养基M17为对照,以大豆蛋白胨、胰蛋白胨和酪蛋白胨替代M17液体培养基的复合氮源,探究不同氮源对嗜热链球菌I... 详细信息

乳酸菌胞外多糖(EPS)具有增加发酵乳黏度,防止乳清析出,增强凝乳强度等特性,是目前食品科学领域的研究热点之一。本研究以基础培养基M17为对照,以大豆蛋白胨、胰蛋白胨和酪蛋白胨替代M17液体培养基的复合氮源,探究不同氮源对嗜热链球菌IMAU20561胞外多糖的产量、分子质量及结构的影响。结果表明:嗜热链球菌IMAU20539以大豆蛋白胨为唯一氮源的M17培养基中胞外多糖产量达480.7 mg/L,远高于其它3种培养基所得多糖的产量。不同氮源培养基所得粗EPS经纯化后收集的EPS组分不同,各EPS组分的分子质量也有显著差异,以酪蛋白胨为唯一氮源的M17培养基所得EPS分子质量最大(5.964×105u),其次为基础培养基M17(1.260×105u)、大豆蛋白胨培养基(6.635×104u)和胰蛋白胨培养基(1.192×104u)。不同氮源培养基所得多糖结构有显著差异,大豆蛋白胨培养基所得EPS主要由半乳糖醛酸、半乳糖和阿拉伯糖组成;胰蛋白胨培养基所得EPS主要由葡萄糖醛酸、葡萄糖和半乳糖组成;酪蛋白胨培养基和基础培养基M17所得EPS有相似的单糖组成,主要由甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成,占比分别为10.46∶1.62∶87.37和20.37∶2.77∶74.91。

关键词：乳酸菌嗜热链球菌胞外多糖氮源多糖结构

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肠道中有益菌培养组学的研究进展

食品科学 2023年第23期44卷 365-371页

作者：玉霞赵飞燕孙志宏内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古乳品生物技术与工程重点实验室内蒙古呼和浩特010018

肠道微生物在维持人体健康中起着重要作用,特别是肠道中的有益菌。目前肠道微生物的研究手段仍以宏基因组等非培养技术为主,利用宏基因组测序技术可发现肠道微生物与机体健康之间的关系。研究者发现肠道中大多数细菌是未被培养的,其发... 详细信息

肠道微生物在维持人体健康中起着重要作用,特别是肠道中的有益菌。目前肠道微生物的研究手段仍以宏基因组等非培养技术为主,利用宏基因组测序技术可发现肠道微生物与机体健康之间的关系。研究者发现肠道中大多数细菌是未被培养的,其发挥作用的分子机制尚不明确,而培养组学可通过改良培养基中成分,优化培养条件,使得肠道中一些难培养的微生物被成功分离培养。培养组学在肠道微生物中的应用为研究宿主与肠道微生物的相关功能和进一步筛选肠道中的有益菌提供了技术支持。因此,利用培养组学技术培养出更多的肠道有益菌,并对其进行细菌表型和基因功能研究是今后的研究重点。本文对肠道微生物培养组学及肠道有益菌的培养方法进行综述,为其应用于对人体健康有益的肠道微生物的培养提供参考。

关键词：培养组学肠道微生物培养方法乳酸菌双歧杆菌

乳酸乳球菌乳酸亚种的^(m6)A甲基化差异研究

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中国食品学报 2021年第5期21卷 14-22页

作者：郑慧娟李伟程赵飞燕蔡虹宇孙志宏张和平内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业农村部乳制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室呼和浩特010018

乳酸乳球菌乳酸亚种是常用的工业发酵剂菌种,具有较高的经济价值。乳酸乳球菌乳酸亚种BL19与IMAU10978的发酵特性存在较大差异,其中BL19具有良好发酵特性。本文比较2株存在明显发酵特性差异的乳酸乳球菌乳酸亚种BL19与IMAU10978,从基因... 详细信息

乳酸乳球菌乳酸亚种是常用的工业发酵剂菌种,具有较高的经济价值。乳酸乳球菌乳酸亚种BL19与IMAU10978的发酵特性存在较大差异,其中BL19具有良好发酵特性。本文比较2株存在明显发酵特性差异的乳酸乳球菌乳酸亚种BL19与IMAU10978,从基因组与^(m6)A甲基化角度探究2株菌的发酵差异化特性。通过单分子实时(SMRT)测序技术对BL19与IMAU10978进行全基因组测序与^(m6)A甲基化鉴定,并结合NCBI全基因组数据,比较不同菌株的功能基因差异和BL19与IMAU10978的^(m6)A甲基化差异。比较基因组分析表明:试验菌株的平均核苷酸一致性高达98.24%,且其功能基因不存在明显差异,均以碳水化合物和氨基酸代谢等为主。甲基化分析显示:IMAU10978与BL19的肽转运载体、PTS系统和2,3-丁二醇脱氢酶等相关基因的^(m6)A甲基化存在明显差异。本研究分析了BL19与IMAU10978的基因组与^(m6)A甲基化,发现2株菌的亲缘关系近且功能基因较为相似,^(m6)A甲基化差异可能是导致发酵特性差异的重要原因。此外,还初步探究工业发酵剂菌株基因组的表观修饰,为工业菌株的选育提供了理论基础。

关键词：乳酸乳球菌乳酸亚种比较基因组学 m6A甲基化

基于纯培养方法和PacBio三代测序技术研究蒙古国传统酸马奶中乳酸菌多样性

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中国食品学报 2019年第4期19卷 27-37页

作者：刘文俊多拉娜刘亚华任冬艳张和平孟和毕力格内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业农村部奶制品加工重点实验室内蒙古自治区乳品生物技术与工程重点实验室呼和浩特010018

通过纯培养方法结合PacBio三代测序技术对采自蒙古国的12份传统酸马奶中的乳酸菌多样性进行研究。应用传统的纯培养技术从12份传统酸马奶样品中分离出62株乳酸菌,通过16S rRNA基因序列分析和系统进化关系研究,62株乳酸菌被鉴定为5个属,... 详细信息

通过纯培养方法结合PacBio三代测序技术对采自蒙古国的12份传统酸马奶中的乳酸菌多样性进行研究。应用传统的纯培养技术从12份传统酸马奶样品中分离出62株乳酸菌,通过16S rRNA基因序列分析和系统进化关系研究,62株乳酸菌被鉴定为5个属,6个种,分别是:25株瑞士乳杆菌、20株植物乳杆菌、7株产马乳酒乳杆菌、5株屎肠球菌、3株嗜热链球菌和2株粪肠球菌。采用PacBio SMRT测序技术研究其中8份样品中乳酸菌的多样性,宏基因组测序得到的优势菌为乳酸菌,同时也检测到一些痕量的其它种属细菌。共检测到5个乳酸菌的属,分别是:乳杆菌属、乳球菌属、链球菌属、明串珠菌属和肠球菌属,20个乳酸菌的种,即:瑞士乳杆菌、乳酸乳球菌、副乳链球菌、棉子糖乳球菌、肠膜阴串珠球菌和产马乳酒乳杆菌。宏基因组测序相对含量表明:蒙古国酸马奶样品中乳酸菌优势属为乳杆菌属(95.56%),优势种为瑞士乳杆菌(94.64%),纯培养方法和宏基因组三代测序方法都表明瑞士乳杆菌为蒙古国传统酸马奶中的优势菌种。宏基因组测序技术除检测到纯培养获得的菌株外,还获得14个低丰度乳酸菌,如棉籽糖乳球菌、肠膜明串珠球菌和开菲尔乳杆菌等,这些菌在酸马奶中含量较少。通过PacBio SMRT测序技术可以全面了解酸马奶中乳酸菌的多样性,为通过纯培养方法获得低丰度乳酸菌提供指导。

关键词：酸马奶乳酸菌 PacBio SMRT测序技术生物多样性