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川西高原自然发酵牦牛酸奶中乳酸菌遗传多样性及优良菌株筛选

田鸿  
【摘要】: 采用16SrDNA-PCR-RFLP和16~23SrDNA的ISR-PCR-RFLP分析技术研究了分离自川西高原自然发酵牦牛酸奶子中的82株乳酸菌和11株参比菌株的遗传多样性,并用16S rDNA基因序列分析技术研究了供试菌株与参比菌株的系统发育关系。在对82株供试菌株的单株发酵乳的口感比对,酸度测定、凝乳时间的基础上,筛选出6株凝乳质量好,具有良好口感的乳酸菌株,并对其发酵特性及系统发育关系进行了研究,结果如下: 1.16SrDNA基因扩增产物的酶切分析表明,在用于酶切试验的5种酶中,Mspl酶切条带最丰富,所揭示的遗传信息量大,能很好地揭示供试菌株的遗传多样性。依酶切结果聚类和代表菌株的系统发育关系研究结果,供试菌株在61%相似水平上可分为4个类群,类群Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ为主要类群,类群Ⅰ和Ⅳ菌株为乳杆菌属(Lactobacillus),类群Ⅱ为肠球菌属(Enterococcus)。如果按81%的相似系数聚类,供试菌株可聚类16个群。酶切结果显示,供试菌株共有23种16SrDNA遗传型,其中编号为1,3,7和15的遗传型是主要遗传型,编号为7的遗传型共40株,占供试菌株的42%。4个16S rDNA主要遗传型(编号1、3、7和15),在按61%相似水平的聚类中,编号1、3和15的三个主要遗传型16S rDNA菌株是第Ⅰ类群的主要菌株;编号为7的遗传型菌株全部为第Ⅳ群菌株。按照81%相似水平聚类的分群结果,对各类群代表菌株进行16S rDNA序列分析,供试菌株中可能有植物乳杆菌(Lactobacillus plantarun)或戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)、干酪乳杆菌群(Lactobacillus casei Group)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)粪肠球菌(Enterococcus faecalis)以及耐久肠球菌(Enterococcus durans)等类群。 2.依供试菌株的16S rDNA基因酶切分析聚类的各类群代表菌株的系统发育研究结果表明,代表菌株与典型菌株的16S rDNA基因序列的相似度基本都在98%以下,显示出川西高原牦牛乳酸奶子中的乳酸菌类群比较特殊,可能具有新的种类或种以下的新分类单元。结合16S rDNA基因序列分析和聚类分析,显示分离自川西高原牦牛酸奶子的乳酸菌有比较丰富的遗传多样性,这将为筛选优良菌株提供较丰富的材料。 3.16S-23SrDNA基因的ISR扩增产物的酶切分析表明,供试菌株共有19种ISR遗传型,在用于酶切试验的5种酶中,Hinfl酶切条带最丰富,能很好地反映出揭示供试菌株的遗传多样性。如果按60%的相似系数,供试菌株可分为4个类群,如果按80%的相似系数,供试菌株可分为14个类群。19种ISR遗传群中,第二遗传群是主要遗传群。依据ISR扩增产物的酶切的聚类结果,与16SrDNA基因扩增产物的酶切聚类有较大差异,可能与选择的内切酶有关。 4.试验通过单株凝乳感官品评,筛选出六株发酵凝乳时间短,感官品质良好的乳杆菌。结合16S rDNA系统发育研究结果和6株菌株产酸特性、凝乳冷藏稳定性、产粘能力和产乙醛能力的研究结果,六株乳杆菌中菌株SAUE-1和SAUE-5可用于进一步筛选酸乳生产的发酵剂菌种。6株筛选菌株的16S rDNA序列分析结果表明,SAUE-1可能为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarun), SAUE-5和SAU4-7可能为戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)或植物乳杆菌(Lactobacillus plantarun), SAUJ-2可能为副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei; SAU4-1和SAUB-2可能为发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)。


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