大曲是山西山西酒、醋釀造中重要的老陈落结發酵劑,在山西酒、曲细醋的菌群究發酵過程中起著非常重要的作用,直接影響產品質量和產量。构及大曲中的多样微生物利用原料底物生成大量不同種類的香味物質或香味前體物。再經過微生物的性研轉化及工序傳遞,賦予成品酒、山西醋豐富的老陈落结滋味和良好的香氣,構成傳統山西酒、曲细醋特有的菌群究風味。
大曲中的构及微生物種群主要包括黴菌、酵母菌和細菌3大類。多样黴菌是性研大曲中最主要的菌群,其代謝產生豐富的山西澱粉酶、糖化酶、蛋白酶等酶係,用於分解澱粉和蛋白質原料產生多種有機酸、氨基酸、酯類等風味物質。酵母菌不僅利用糖生成大量乙醇和其它醇類物質。同時還生成乳酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等多種酯類香氣物質。大曲中的細菌則主要包括芽孢菌、乳酸菌和少量醋酸菌,眾多種類的細菌大大補充並豐富了黴菌的酶係,是產生有機酸、酯類、酮類、醛類等風味物質和酚、黃酮、乙偶姻等功能活性物質的主要貢獻者。
近年來。一些學者對山西老陳醋大曲中的微生物進行了分離。武晉海等采用傳統分離手段從陳醋大曲中分離到乳酸菌、芽孢菌和醋酸菌,並且發現醋酸菌主要分布在大曲表麵。乳酸菌和芽孢菌則主要分布在大區內部。馮峰采用傳統分離手段結合PCR-DGGE技術研究大曲製備過程,發現前期的優勢菌主要為戊糖片球菌、彎曲乳杆菌及融合魏斯氏菌,中期優勢菌主要為歐文氏菌;後期則主要是芽孢杆菌。
本文采用高通量測序技術研究山西老陳醋釀造用大曲的細菌群落多樣性,為揭示山西老陳醋微生物釀造機理,進一步優化大曲生產工藝,提高大曲質量奠定基礎。該研究對於整個老陳醋行業的發展具有重要意義。
在山西老陳醋東湖醋廠曲房中隨機選取3塊大曲置於滅菌的自封袋中,粉碎後混合保存於-80℃冰箱,備用。
QIAquickPCRPurifieationKit,德國Qiagen公司;Tris-平衡酚,北京索萊寶科技有限公司;乙二胺四乙酸鈉,天津市恒興試劑有限公司。
170-4406型水平電泳係統、Univer-sialHoodⅡ型凝膠成像係統、T100型PCR儀,美國Bio-Rad公司:5417R型高速冷凍離心機,德國Eppendorf公司;anoDrop2000型微量紫外-可見光分光光度計,美國ThermoScientmc公司。
參考聶誌強等提取醋醅宏基因組的方法。提取的宏基因組用微量紫外一可見光分光光度計進行檢測,0D260/280值維持在1.8~2.0範圍內,表明宏基因組質量合格,可用於後續測序。
以提取的宏基因組DNA為模板,加入細菌對應區域特異性引物(515F:5’-GTGCCAGCMGCCGCGGTAA-3’和806R:5’-GGACTACHVGGGTWTCTAA-3’)、PCRMasterMix對細菌16SrD-NAV4區域進行擴增,擴增產物送至深圳華大基因進行文庫構建及測序,測序平台為MiSeq2000。
將測序得到的操作分類單元(0TU)序列在美國國立生物技術信息中心采用基本局部比對搜索工具進行比對,搜索與目的0TU序列同源性最高的序列,經MEGA5.1軟件構建係統發育進化樹。
以山西老陳醋大曲宏基因組DNA為模板,利用特異性引物對細菌16SrDNAV4區域進行擴增,采用MiSeq2000測序平台進行測序。由表1可知,大曲樣品獲得36995個原始讀長,濾除低質量的數據後,剩餘35116個高質量讀長。利用重疊關係將雙末端測序得到的成對讀長拚接成32230個序列,平均長度為(252±1)bp。拚接好的序列聚類為104個細菌OTU。最終,測序覆蓋度達到99.93%,說明該測序量合理,可以進行下一步分析。
α-多樣性通常用於分析單個樣本中微生物數量的豐度及微生物種類的多樣性,主要包括Chao指數、ACE指數、Shannon指數和Simpson指數。通過Mothur(v1.31.2)軟件計算微生物群落“一多樣性指數期望值並用R(v3.1.1)軟件繪製相應的細菌“一多樣性稀釋曲線。由圖1可知,測序量在10000bD以內時,隨著測序量增加,山西老陳醋大曲細菌的Chao指數和ACE指數急劇增加,當測序量增加到25000bp之後,Chao指數、ACE指數、Shannon指數和Simpson指數都趨於平緩。
聲明:本文所用圖片、文字來源《中國食品學報》,版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題,請與本網聯係
相關鏈接:乳酸乙酯,乙酸丁酯,乙二胺四乙酸鈉,乙偶姻