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《沈阳农业大学》 2017年
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自然发酵豆酱酱醅微生物多样性分析

唐筱扬  
【摘要】:东北自然发酵豆酱的制作主要分为两个阶段,制醅阶段和制酱阶段,其中制醅阶段尤为重要,酱醅为豆酱提供丰富的微生物,不同的微生物参与豆酱发酵会产生独特的风味。目前,工业上大多数添加米曲霉和黑曲霉制作酱醅,然而,菌种单一使豆酱的酱香、风味和适口性远不及传统发酵豆酱。因此,为实现传统发酵豆酱的产业化生产,对自然发酵豆酱酱醅发酵过程中微生物群落特变化研究至关重要。试验以辽宁省不同地区和不同发酵阶段的传统发酵豆酱酱醅样品为研究对象,采用IlluminaMiSeq第二代测序技术对豆酱酱醅微生物群落组成及变化进行分析,并进一步采用宏蛋白质组学技术,对豆酱酱醅中宏蛋白质组进行提取和分析。结果如下:1.辽宁省12个地区22份农家自然发酵豆酱酱醅样品共测得细菌有效序列数为1,696,670条,OTU总数为747,真菌有效序列数为2,087,284条,OTU总数为621。22份豆酱酱醅样品检测到五个已知细菌菌门,其中19份样品的优势细菌为厚壁菌门,2份豆酱酱醅样品的优势菌门为变形菌门。22份豆酱酱醅样品共检测到三个已知真菌菌门,中有19份样品的优势真菌为接合菌门,2份豆酱酱醅样品的优势真菌为子囊菌门。在属水平上,辽宁省22份豆酱酱醅样品中共检测到细菌43个属,其中乳杆菌(Lactobacillus)、肠球菌(Enterococcus)、Fructobacillus、葡萄球菌(Staphylococcus)、肉食杆菌(Carnobacterium)、芽孢杆菌(Bacillus)、明串珠菌(Leuconostoc)为优势细菌。22份酱醅样品中共检测到真菌34个属,其中青霉菌(Penicillium)、毛霉菌(Mucor)、曲霉菌(Aspergillus)、根霉菌(Rhizopus)、为优势真菌。2.辽宁省开原市、沈阳市、新民市三家农家自然发酵豆酱酱醅发酵不同阶段细菌的OTU数呈先减少后增加的趋势,发酵0d时OTU数最高,可以看出豆酱酱醅在发酵不同阶段细菌的物种丰富度呈先降低后升高趋势。豆酱酱醅发酵不同阶段真菌的OTU数变化趋势不明显。在门水平上,新民地区和开原地区发酵不同阶段豆酱酱醅样品的优势细菌为厚壁菌门,沈阳地区发酵不同阶段豆酱酱醅样品的优势菌门为变形菌门。3家自然发酵豆酱酱醅发酵不同阶段的优势真菌为子囊菌门和接合菌门。在属水平上,3家自然发酵豆酱酱醅发酵不同阶段样品中共检测到细菌30个属,其中乳杆菌(Lactobacillus)、肠球菌(Enterococcus)、明串珠菌(Leuconostoc)和魏斯氏菌(Weissella)灰在3家发酵不同阶段豆酱酱醅样品中均被检测出。开原地区豆酱酱醅在发酵0d时魏斯氏菌含量较多,在发酵中后期乳杆菌成为优势细菌。沈阳地区豆酱酱醅发酵各阶段优势细菌为其他,在发酵40 d时细菌种类较为丰富。新民地区豆酱酱醅发酵不同阶段的优势细菌为肠球菌。3家自然发酵豆酱酱醅发酵不同阶段样品中共检测到真菌17个属,其中青霉菌(Penicillium)和毛霉菌(Mwcor)在3家发酵不同阶段豆酱酱醅样品中均被检测出。开原地区豆酱酱醅发酵不同阶段的优势真菌为毛霉菌。沈阳地区豆酱酱醅发酵前期0 d和20 d时优势真菌为青霉菌;在发酵后期40 d和60 d时优势真菌为根霉菌。新民地区豆酱酱醅在发酵前期Od和20d时优势真菌为青霉菌;在发酵后期40 d和60 d时优势真菌为赤霉菌。3.自然发酵不同阶段豆酱酱醅经宏蛋白质组提取、质谱鉴定共得到总蛋白质1415个,其中来源于根霉菌的蛋白质占总蛋白质的15.7%,来源于青霉菌的蛋白质占总蛋白质的13.9%。对鉴定得到的1415个蛋白质与COG数据库中的蛋白质进行对比,得到21种共1240个COG功能分类。其中参与碳水化合物运输和代谢的酶有149个;参与氨基酸运输和代谢的酶有41个;参与蛋白代谢的酶有24个;参与核苷酸运输和代谢的酶有6个;参与辅酶运输和代谢的酶有16个。这些酶大多来自根霉菌、青霉菌及酵母菌。综上所述,试验应用宏基因组学、宏蛋白质组学等方法,探究辽宁省不同地区和不同发酵阶段自然发酵豆酱酱醅的微生物多样性,为确定豆酱酱醅自然发酵过程中优势菌群提供依据,为工业化多菌种发酵制酱,提高豆酱品质奠定基础。
【学位授予单位】:沈阳农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TS201.3

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