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传统山西陈醋是在开放环境中多菌种联合发酵酿制而成。国内外学者对食醋微生物群落的组成和演替进行了大量的研究,然而开放环境中的微生物与食醋酿造微生物间的关联机制仍不明确,由季节变化引起的环境改变对酿造微生物群落结构的影响仍需深入研究。本文以传统山西陈醋酿造微生物为研究对象,从酿造微生态学角度对发酵剂、食醋酿造环境、辅料麸皮和不同季节各发酵阶段样品微生物群落的多样性和组成结构进行研究,并在此基础上通过微生物源跟踪的快速期望最大化(fast expectation-maximization microbial source tracking,FEAST)方法解析了发酵剂、车间环境微生物和辅料麸皮对食醋酿造微生物的贡献,最后使用多元统计分析方法对四个季节微生物群落组成的多样性进行了数据挖掘,主要结论如下:(1)通过高通量测序技术分析发现,发酵剂、车间环境微生物样品、辅料麸皮和发酵醅样品中细菌OTUs均大于真菌OTUs,说明发酵剂、车间环境微生物样品、辅料麸皮和发酵醅样品中细菌群落的多样性远高于真菌群落。根据物种注释结果,发酵剂、车间环境微生物样品、辅料麸皮和发酵醅样品中有7个细菌属和15个真菌属的平均相对丰度大于1%。FEAST结果显示,糖化发酵第二天样品中细菌群落主要来源于室内地面、工具表面和大曲,真菌群落主要来源于大曲、空气和快曲;在酒精发酵结束后,酒醅与辅料麸皮、火醅混合进入醋酸发酵阶段,故在醋酸发酵第一天样品中追溯到细菌群落主要来源于工具表面、酒精发酵第十二天的酒醅和空气,真菌群落主要来源于火醅、工具表面和空气。(2)通过高通量测序技术分析,结果显示细菌群落的丰富度和多样性在四个季节的发酵过程中都存在差异。在山西陈醋酿造过程中,夏季和秋季样品的细菌OTUs均比春季和冬季多。Beta多样性分析显示来自四个季节9个不同发酵阶段的36个发酵醅样品被划分为4个类群,除秋季酒精发酵第一天的样品外,每个类群分别包含同一个季节不同发酵阶段的样品,而不同季节相同发酵阶段的样品间存在明显的差异,这表明不同季节的细菌群落存在明显的差异且季节对细菌群落组成结构的影响比季节内发酵阶段的影响更大。此外,四个季节发酵样品共获得13个差异显著的细菌,其中导致不同季节细菌群落差异显著的菌属主要是明串珠菌属(Leuconostoc)和乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)。根据物种注释结果,四个季节发酵样品中共检测到12个细菌属的平均相对丰度大于1%,这12个细菌属组成的互作网络中有7个高度关联的细菌属,这些细菌属可能对食醋稳态酿造发挥重要作用。(3)山西陈醋酿造过程中真菌群落的丰富度和多样性在四个季节都存在差异,夏季样品的真菌OTUs均比其他季节多。UPGMA结果表明不同季节的真菌群落存在明显的差异且季节对真菌群落组成的影响比季节内发酵阶段的影响更大。此外,四个季节发酵样品共获得18个差异显著的真菌;根据物种注释结果,四个季节发酵样品中共检测到16个真菌属的平均相对丰度大于1%,这16个真菌属组成的互作网络以正相关关系占主导,其中枝孢属(Cladosporium)、链孢杆菌属(Alternaria)、表癣菌属(Epicoccum)和紫穗病菌属(Papiliotrema)两两之间呈显著正相关,并且其相对丰度在四个季节的变化趋同,这表明它们在食醋酿造环境中有共同的适应性,或者形成一种相互依赖、稳定的菌群关系。