四川泡菜是我国发酵蔬菜的代表,主要分布在我国西南地区,在当地几乎每个家庭都保持着常年制作泡菜的习惯。由于传统四川泡菜属于乳酸发酵,因此其中蕴含大量的乳酸菌资源。目前,已有较多报道对四川泡菜的乳酸菌进行了研究,但由于大多数研究方法都依赖于传统培养,所以传统四川泡菜中的细菌群落和乳酸菌多样性信息还较为片面。本研究从重庆地区共采集了 126份家庭制作的传统四川泡菜老盐水样品,采用单分子实时(SMRT)测序与微滴式数字PCR相结合的方法对泡菜盐水样品的细菌和乳酸菌组成与多样性进行探究,结合泡菜盐水的理化指标分析了泡菜盐水细菌群落与理化指标之间的关联性,预测了泡菜盐水样品的细菌功能蛋白质(或酶类)和通路,并且比较了不同理化指标分组下泡菜盐水细菌功能通路的差异。本文的主要发现如下:(1)测定了样品pH、总酸、乳酸、乙酸、琥珀酸、盐浓度和亚硝酸盐等基本理化指标以及味道值,并对这些指标进行了相关性分析。结果显示不同样品间理化指标及味道值差异较大,反应了供样家庭对泡菜口味偏好的差异。但样品的味道组成并未按采样区域聚类,表明采样大区内传统四川泡菜整体味道的一致性。所测样品中亚硝酸盐含量在整体上处于较低水平,表明传统四川泡菜中由亚硝酸盐超标引起的安全风险较低。pH、盐浓度和亚硝酸盐含量与总酸呈负相关;乳酸与总酸和呈正相关,与乙酸呈负相关;亚硝酸盐与pH间存在极显著的负相关性。酸味与苦味、涩味和涩味回味存在显著正相关,与咸味和鲜味呈显著负相关。(2)总共分离鉴定出240株乳酸菌,分属于Lactobacillus(Lb.)菌属(12个种,205株)、Pediococcus(P.)菌属(2 个种,33 株)、Enterococcus (E.)和 Lactococcus (Lc.)菌属(各 1 株)。其中,Lb.plantarum数量最多有102株,其次是Lb.buchneri有48株,P.ethanolidurans位列第三有 32 株。其余少数乳酸菌有Lb.parafarraginis、Lb.brevis、Lb. alimentarius、 Lb. paracasei、Lb. namurensis、Lb. versmoldensis、Lb. plajomi、Lb. acidifarinae、Lb. fermentum、Lb. harbinensis、Lb. parabrevis、P.acidilactici、E.faecium 和 Lc. lactis。本研究发现Lb.plajomi 也存在于泡菜盐水中并将其分离。(3)利用基于16S rRNA基因全长序列的SMRT测序技术分析了 61个传统四川泡菜盐水样品,结果发现传统四川泡菜盐水中细菌组成丰富,共鉴定35个门、71个纲、118个目、204个科、508个属和961个种。Firmicutes和Proteobacteria属于优势菌门,Lactobacillus是绝对优势菌属,Lb. acetotolerans和口Lb. brevis 是优势菌种。Lb. acetotolerans、Lb. buchneri、Lb. brevis 和P.ethanolidurans四种乳酸菌在所有样品中的检出率大于90%,属于本研究泡菜盐水样品的核心菌种。另外,本研究检测到的许多低丰度菌种在关于四川泡菜的文献中未曾报道。微滴式数字PCR对样品中的优势菌群进行绝对定量证实本研究样品的绝对优势菌种是Lb.acetotolerans而非分离数量最多的Lb.plantaruw。(4)根据不同理化指标将样品分组,结合SMRT测序结果分析发现,酸度对样品中的细菌a多样性的影响最直接,二者之间呈负相关;酸度、盐度和原料对样品细菌β多样性影响显著。在细菌组成上,酸度越高,乳酸菌相对丰度越高,优势乳杆菌Lb.acetotolerans和Lb.brevis分别与总酸的相关性呈相反趋势;高盐浓度并不能降低泡菜盐水中不期望细菌的相对丰度,反而抑制其中乳酸菌的存在:未发现泡菜盐水使用时间越长其细菌组成越良好的趋势;不同主要原料组样品中优势菌群虽无显著差异,但其β多样性存在显著不同,可能是由于低丰度菌的差异造成。亚硝酸盐含量仅与泡菜盐水样品中Lb.versmoldensis一个菌种存在显著正相关,与Enterobacteriaceae细菌及其它优势菌群无显著相关性。(5)用PICRUSt软件对样品宏基因组进行预测,然后在COG数据库中注释到4365种功能蛋白(或者酶类),分属细胞生理过程和信号、信息储存和处理、新陈代谢、复合功能以及表征尚且有限等五个功能蛋白质或者酶类,其中与新陈代谢相关的蛋白质或者酶类丰度最高。预测宏基因组在KEGG数据库中注释5749种基因进而分配到数百条通路,这些通路主要属于新陈代谢、遗传信息处理、环境信息处理和细胞过程等一级代谢通路。碳水化合物代谢、萜类化合物和聚酮化合物代谢、辅助因子和维生素代谢、细胞运动、氨基酸代谢、能量代谢、异生物生物降解和代谢、脂质代谢、能量代谢、糖链生物合成和代谢、其他氨基酸代谢、膜运输等等二级通路在不同样品组都存在不同程度的显著富集。差异显著的代谢通路可能会引起泡菜盐水滋味的不同。另外,低丰度细菌可能会对不同泡菜盐水中细菌通路造成显著差异。