传统发酵酵母菌中微生物群落的动态变化及主要发酵菌株的分离筛选

传统发酵酸面团作为传统发酵食品之一,是在多种微生物的共同作用下发酵而形成的。在酸面团的发酵过程中,乳酸菌及酵母菌等发酵菌株通过自身代谢,赋予了酸面团独特的风味,因此有必要对其进行深入的研究和探讨。本试验首先采用Illumina高通量测序技术对不同发酵时期酸面团中的微生物多样性进行分析,较直观地获得酸面团中微生物的群落组成和动态变化情况。在此基础上,采用传统分离培养方法对传统发酵酸面团中的乳酸菌和酵母菌进行分离筛选或鉴定,并应用一代测序进行种属的鉴定及特性筛选。本研究结果为提高酸面团品质及工业化生产发酵制品提供技术支持和理论依据。主要研究结果如下:1.酸面团微生物群落结构及演替规律对不同发酵时期的酸面团样品进行高通量测序分析,结果表明:就细菌而言,蓝藻细菌（Cyanobacteria）在发酵初期（12h）被大量检出,作为主要的优势菌。而随着发酵的进行,乳球菌属（Lactococcus）、明串珠菌属（Leuconostoc）、魏斯氏菌属（Weissella）及肠球菌属（Enterococcus）等乳酸菌逐渐成为优势细菌,并保持相对的稳定。在真菌方面,包括汉逊酵母属（Hanseniaspora）及毕赤酵母属（Pichia）在内的酵母菌属是酸面团中的绝对优势菌群。与此同时,PICRUSt功能预测分析的结果表明,酸面团的群落结构改变是整体代谢功能发生变化的重要原因。2.酸面团样品中乳酸菌的分离鉴定基于上述研究结果,进一步采用传统纯培养方法共分离出42株乳酸菌疑似菌株,经革兰氏染色反应和过氧化氢酶试验,39株乳酸菌革兰氏染色试验被鉴定为阳性,过氧化氢酶反应被鉴定为阴性,所有菌株均被初步鉴定为乳酸菌。通过16S r DNA序列鉴定法对其进行分子鉴定,结果表明:39株乳酸菌分别归入2个属、5个种,其中包括屎肠球菌16株,占分离乳酸菌菌株总数的41.03%;粪鸟肠球菌1株,占分离乳酸菌菌株总数的3.00%;粪肠球菌1株,占分离乳酸菌菌株总数的3.00%;植物乳杆菌18株,占总分离乳酸菌菌株总数的46.15%;干酪乳杆菌3株,占总分离乳酸菌菌株总数的7.69%。3.酸面团样品中酵母菌的分离鉴定采用传统纯培养方法对8份发酵酸面团样品中的酵母菌进行分离,根据酵母菌的形态特征初步分离出10株酵母菌疑似菌株。进一步采用26S r DNA D1/D2区序列分析法对10株酵母菌进行种属鉴定,结果表明:酸面团中分离出来的10株酵母菌总共来自芽殖酵母属、毕赤氏酵母属、异常威克汉姆酵母属和有孢圆酵母属等4个属的4个种,其中芽殖酵母5株,发酵毕赤氏酵母2株,异常威克汉姆酵母2株以及戴尔凯氏有孢圆酵母1株。4.潜在益生特性功能菌的初步筛选最后,对分离得到的乳酸菌和酵母菌菌株分别进行功能及益生特性筛选,其中干酪乳杆菌HR3-1在p H值为3和10%盐浓度的环境条件下的耐受性均超过80%;芽殖酵母菌HR-1可在20%盐浓度环境下存活,同时还兼具耐胆盐特性和一定的抑制金黄色葡萄球菌的特性。综上所述,传统发酵酸面团中的乳酸菌和酵母菌的群落组成较为丰富,可以进一步的挖掘其中优良的菌种并剖析其在发酵过程中的代谢机理,使其能够更好的应用到酸面团的发酵过程中,从而改善酸面团的品质,加快其工业化生产。

基本信息

题目	传统发酵酸面团微生物群落动态变化及其主要发酵菌株分离筛选
文献类型	硕士论文
作者	毛晋春
作者单位	沈阳农业大学
导师	武俊瑞,黄秀敬
文献来源	沈阳农业大学
发表年份	2020
学科分类	基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业分类	生物学,轻工业手工业,轻工业手工业
分类号	TS201.3;TS213.2
关键词	酸面团,微生物多样性,高通量测序,乳酸菌,酵母菌
总页数：	68
文件大小：	1861k

论文目录

摘要

Abstract

1 前言

1.1 传统发酵酸面团的概述

1.1.1 传统发酵酸面团

1.1.2 酸面团的分类

1.1.3 传统发酵酸面团的优势

1.2 传统发酵食品微生物多样性研究方法

1.2.1 传统分离培养方法

1.2.2 分子生物学方法

1.2.3 高通量测序技术

1.3 酸面团中的主要微生物及其研究进展

1.3.1 酵母菌

1.3.2 乳酸菌

1.3.3 酸面团中乳酸菌和酵母菌的研究进展

1.4 研究目的与意义

1.5 研究内容

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 试验样品

2.1.2 主要试验试剂

2.1.3 试验仪器

2.2 试验方法

2.2.1 高通量测序

2.2.2 乳酸菌的分离及保藏

2.2.3 酸面团中酵母菌的分离及保藏

2.2.4 菌种鉴定

2.2.5 乳酸菌和酵母菌的功能及益生特性筛选

3 结果与分析

3.1 基于高通量测序分析不同发酵时期酸面团微生物多样性

3.1.1 PCR产物检测

3.1.2 优化序列统计

3.1.3 物种多样性分析

3.1.4 群落结构分析

3.1.5 细菌群落功能预测

3.2 酸面团中乳酸菌的分离鉴定

3.2.1 酸面团中乳酸菌的分离

3.2.2 乳酸菌基因组DNA的提取

3.2.3 PCR产物扩增

3.2.4 乳酸菌16SrDNA序列同源性分析

3.2.5 酸面团中乳酸菌的种群结构

3.3 酸面团中酵母菌的分离鉴定

3.3.1 酸面团中酵母菌的分离

3.3.2 酵母菌基因组DNA的提取

3.3.3 PCR扩增

3.3.4 酵母菌26SrDNA序列同源性分析

3.4 乳酸菌和酵母菌的功能及益生特性筛选

3.4.1 乳酸菌耐酸性试验及菌株筛选

3.4.2 酵母菌耐酸性试验及菌株筛选

3.4.3 乳酸菌耐盐性试验及菌株筛选

3.4.4 酵母菌耐盐性试验及菌株筛选

3.4.5 乳酸菌耐胆盐试验及菌株筛选

3.4.6 酵母菌耐胆盐试验及菌株筛选

3.4.7 微生物抑菌性试验及菌株筛选

4 讨论与结论

4.1 讨论

4.2 结论

参考文献

附录

致谢

攻读学位论文期间发表文章

参考文献

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