发酵食品是人类饮食的重要组成部分,深入研究其中细菌群落结构、代谢及其活性对于充分发掘菌种资源具有重要意义,此外,研究不同腐败程度的食品中细菌群落的演替规律,对促进食品质量和提升其生理保健功能具有深远意义。本研究使用分子生物学方法结合高通量测序分析发酵食品中的细菌群落结构,并对发酵食品进行元转录组分析,此外,分析腐败食品中的细菌群落结构。主要研究内容和结果如下：1.云南传统发酵食品中细菌群落结构实验用发酵食品采集自云南省昆明市、德宏州、保山市、大理州、丽江市、曲靖市、西双版纳州和迪庆州八个地州,包括发酵豆豉、酸笋、老面、乳饼、酸浆米线和酸肉六种传统发酵食品,提取所有样品总DNA,使用添加序列标签的引物扩增目的片段并进行测序,并提取其中总RNA,用于元转录组分析。实验结果表明,不同种类和不同地州的发酵食品中细菌群落结构存在差异。1)对于豆豉样品,德宏州和保山市豆豉样品中细菌群落结构较为相似,Bacillus、 Staphylococcus和Psychrobacter是其中主要的优势菌,丽江市豆豉样品中,Weissella在总序列中所占比例较高,达53%,同时检测到了较高比例的Enteric_Bacteria_cluster (9%)、Pediococcus (6%)和Staphylococcus(6%)的存在,大理州和曲靖市豆豉样品中没有显著的优势菌群,值得注意的是,在曲靖市样品中,Staphylococcus是主要的优势菌,丰度高达31%。2)不同基质的发酵食品具有不同的细菌组成,酸笋样品(除样品JH5)呈现出较高的相似性,Lactobacillus是最主要的优势菌,丰度达94%以上,而酸笋样品JH5中,Anoxybacillus(57%)是主要的优势菌,随后是Bacillus(22%)。老面样品LM17和LM2中,60%以上的序列属于Lactobacillus,而其为老面样品LM5中的第二优势菌,Staphylococcus(41%)是老面样品LM5中最主要的优势属。乳饼样品中, Pseudomonas和Lactococcus是所有样品中普遍存在的微生物。酸肉样品SMl和SM2中,Psychrobacter(63%,40%)是主要的优势菌,而样品SM3中,Weissella (41%)、Lactobacillus (27%)是主要的优势菌。2.元转录组研究对德宏州豆豉样品进行元转录组(Metatranscriptomics)分析,构建豆豉中参与发酵微生物的主要代谢途径,结果表明碳水化合物代谢(糖代谢)活性较高,蛋白质和氨基酸代谢活性也很高,除此之外,发酵豆豉中也具有维生素代谢相关的功能基因。本研究有利于更加深入了解发酵食品在生产过程中各种细菌的演替及代谢机制,为提升食品品质与营养价值提供有利信息。3.猪肉馅和巴氏乳腐败过程中腐败菌群的研究将猪肉馅和巴氏乳在实验室常温(20℃)条件下腐败,分别间隔8h和12 h取样,摸索腐败食品中细菌群落的演替规律。随着样品腐败的进行,样品中细菌的多样性降低,到达腐败的末期,多样性有所回升。不同腐败程度的样品中,微生物群落结构差异较大,在猪肉馅的腐败样品中,主要的优势菌是Staphylococcus、 Enteric_Bacteria_cluster和Kurthia,在巴氏乳腐败样品中,Novosphingobium和Acinetobacter是主要的优势菌。探索腐败食品中细菌群落的演替规律,并辅以这一过程中感官表观评定,明确引起腐败的关键菌群和关键时期,为寻找腐败菌来源提供有利的信息。