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东北酸菜是东北地区利用大白菜发酵腌制而成的一种特色食物,东北地方特色浓郁。本研究利用基于可培养微生物分析技术、DGGE分析技术和454高通量测序技术分别在自然发酵和加菌(HD1.7)两种东北发酵酸菜体系中研究微生物菌群的时空动态变化为传统酸菜发酵提供理论基础和技术导向。通过形态学鉴定、生理生化和16SrDNA分析等对酸菜发酵体系中的可培养微生物多样性进行了研究,结果表明在整个发酵过程种存在着明显的菌群演替过程,这种菌群演替不仅存在于乳酸菌群内部,也存在于非乳酸菌群。在自然发酵体系发酵初期各菌群优势地位的顺序为好氧菌、肠杆菌、乳酸菌、酵母菌、肠球菌,乳酸菌在第3天成为优势菌群,好氧菌则呈平稳生长趋势,其它菌群则呈下降趋势;加菌发酵体系发酵初期各菌群优势地位的顺序为乳酸菌、好氧菌、酵母菌、肠球菌、肠杆菌,乳酸菌在第1天即为优势菌群,好氧菌和酵母菌则呈增长趋势最终也成为优势菌群,但菌体密度始终低于乳酸菌,其它菌群则呈下降趋势。自然发酵体系中共分离18株菌,分别是植物乳杆菌(Lactobacillus spantarum),短乳杆菌(Lactobacillus brevis),肠杆菌(Enterobacter sp.),肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae),芽孢杆菌(Bacillus sp.),葡萄球菌(Staphylococcus sp),酵母(yeast),霉菌(molds)等;加菌发酵共分离得到17株,除添加的副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)外,与自然发酵相同。两种体系均未发现金黄色葡萄球菌(Staphyloccocu aureuss)、腊样芽孢杆菌(Bacillus cereus)等致病菌株。利用DGGE分析研究自然和加菌发酵液中的细菌多样性,在自然发酵液中共分离出22个条带,而加菌发酵液中共分离出17个条带,进一步系统发育分析的结果与基于可培养微生物的分析结果不完全一致,但仅仅是细菌种类的增加,优势菌群仍为乳酸菌。无论在自然发酵还是加菌发酵乳酸菌都在发酵伊始即为优势菌群。用454高通量测序技术发现,自然发酵液中含有100种细菌,几乎涵盖了通过基于可培养微生物的分析和DGGE分析所得结果中全部菌株,例如,乳酸杆菌属,肠杆菌属,同时还研究了 40多种“优势度极低”的菌属。通过稀释性曲线分析、Shannon-weiener曲线分析、Rank-Abundance曲线分析、VENN图谱分析、群落结构组分图和Heatmap图分析得知,自然发酵开始时乳酸菌属并不是优势菌群,在发酵第3天后逐渐成为优势微生物。发酵初期乳酸菌属中乳球菌属为主要优势菌,之后乳杆菌属逐渐变为绝对优势菌,最后乳酸杆菌占细菌总数的87.37%。