接种发酵和自然发酵中酿酒酵母菌株多样性比较

【目的】探究自然发酵和接种发酵两种发酵方式,对霞多丽葡萄发酵中酵母菌种多样性和酿酒酵母菌株遗传多样性的影响。【方法】以霞多丽葡萄为原料,分别进行自然发酵和接种不同酿酒酵母菌株(NXU17-26、UCD522和UCD2610)的发酵,利用26S rDNA D1/D2区序列分析和Interdelta指纹图谱技术分别进行酵母菌的种间及种内水平的区分,通过聚类分析及多样性指数对不同发酵方式下酿酒酵母菌株的多样性进行分析和比较。【结果】自然发酵的发酵曲线较平缓,接种发酵的发酵速度显著快于自然发酵。26S rDNA D1/D2区序列分析将4个发酵中分离到的酵母菌鉴定为6属11种,自然发酵中分离的酵母有5属6种,均为非酿酒酵母(non-Saccharomyces);而接种发酵中的酵母多样性远低于自然发酵,均由酿酒酵母和两种非酿酒酵母组成。Interdelta指纹图谱分析表明,接种UCD2610的发酵中,发酵后UCD2610是优势菌株,其基因型占比为48.78%;接种NXU17-26和UCD522的发酵中,未发现与NXU17-26和UCD522相同的基因型。聚类分析表明,分离自接种UCD522发酵中的酿酒酵母菌株间的遗传差异性较小;而分离自NXU17-26和UCD2610发酵中的酿酒酵母菌株间遗传差异性较大。多样性指数结果表明,接种UCD2610发酵中的优势菌株(UCD2610)在发酵过程中占据更加突出的地位;接种UCD522发酵中分离的酿酒酵母具有更高的多样性,影响其菌株多样性的未知因素较多,且不同基因型酿酒酵母的集中度较高。【结论】发酵方式对霞多丽葡萄发酵中酵母菌种多样性、以及酿酒酵母菌株遗传多样性的影响显著,研究结果对葡萄酒发酵中的微生物控制具有指导意义。     

传统发酵肉制品中微生物菌群对风味形成的研究进展

我国传统发酵肉制品种类丰富、风味独特。本文主要介绍参与肉制品发酵的微生物,从蛋白质、脂质和碳水化合物代谢途径的角度概述微生物对发酵肉制品呈香物质形成的作用机制,以及发酵过程中微生物的演替与风味变化的关系。     

褪黑素参与植物抗逆功能研究进展

褪黑素(N-乙酰基-5-甲氧基色胺)是一种生命必需的小分子吲哚胺类物质, 广泛存在于动植物体内, 对动植物的生长发育起至关重要的作用。随着植物褪黑素研究的逐渐深入, 褪黑素在植物体内的合成途径及作用也更加明确。研究表明, 褪黑素在提高植物抵抗非生物和生物胁迫能力等方面具有调控作用。该文对近年来有关植物褪黑素参与非生物和生物胁迫的研究进展进行总结, 旨在为阐明褪黑素影响植物抵御逆境胁迫的调控机理提供参考。     

常温常压等离子体诱变选育高产L-异亮氨酸大肠杆菌

旨在选育L-异亮氨酸高产大肠杆菌。以大肠杆菌K12(Met^-)为出发菌株,经常温常压等离子体(ARTP)诱变,通过微生物高通量液滴培养系统(MMC)筛选,以α-氨基丁酸(α-AB)抗性为筛选标记,得到一株高产L-异亮氨酸的突变菌株大肠杆菌NXU12,并对其遗传稳定性进行了研究。结果表明,出发菌株大肠杆菌K12(Met^-)经过ARTP诱变处理180 s后,通过单因素多水平实验、适应性进化实验、发酵培养复筛、遗传稳定性验证等选育出一株高产L-异亮氨酸诱变大肠杆菌NXU12。该菌株在发酵培养40 h后,L-异亮氨酸产量达到17.462 8 g/L,比原始菌株10.830 9 g/L提高61.23%,且遗传性状稳定。     

宁夏贺兰山东麓葡萄酒酵母菌的筛选及应用

【背景】宁夏贺兰山东麓是中国生态最佳、酿酒葡萄质量最优产区之一,也是中国“葡萄酒地理标志产品”保护区域之一。【目的】筛选宁夏本土优良酵母菌株,比较分析各个酿酒酵母菌株对赤霞珠葡萄酒香气质量的影响,并结合感官评价筛选对葡萄酒风味影响较大的酿酒酵母菌株。【方法】将筛选出的11株起酵速度快,而且对高浓度酒精、SO₂和葡萄糖及低酸环境有较强耐受力的酵母菌株进行26S rDNA鉴定,确定酵母种类。不同酿酒酵母发酵的赤霞珠葡萄酒通过顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术测定其香气化合物。【结果】筛选出11株可在15%酒精度、500 g/L葡萄糖、350 mg/L SO₂和pH 3.0环境下生长的酵母菌株,对其进行26S rDNA鉴定,确定10株酵母菌株H5、G9、G3、X8、G14、L10、H3、X11、Z17、Z24为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),一株酵母菌L1为发酵毕赤酵母(Pichia fermentans)。测定的所有香气化合物中,酯类物质是赤霞珠葡萄酒香气物质的主要组分,其次是醇类。其中,乙酸乙酯、乙酸异戊酯、正...     

本土酵母NX11424对赤霞珠葡萄酒发酵中酵母菌多样性及香气成分的影响

【背景】NX11424酵母是一株具有良好发酵特性且能赋予赤霞珠葡萄酒浓郁果香的宁夏本土酿酒酵母。【目的】解析NX11424酵母发酵的赤霞珠葡萄酒中的水果香气特征。【方法】以赤霞珠为材料,设置3个发酵处理：自然发酵、灭菌接种NX11424的发酵和直接接种NX11424的发酵,利用26S rDNA D1/D2区测序分析法鉴定发酵过程中酵母菌的种类,并通过顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术定量测定不同发酵处理下赤霞珠葡萄酒的香气成分及含量。【结果】三个发酵处理下赤霞珠葡萄酒各理化指标无显著性差异。所分离到的酵母菌鉴定为2属3种：萄葡汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和布拉迪酵母(Saccharomyces boulardii,S. boulardii);这2属3种均存在于自然发酵中,接种发酵中仅存在H. uvarum和S. cerevisiae两种酵母。三个发酵处理下的赤霞珠葡萄酒中香气物质种类无差异,均为69种;其中,酯类28种,醇类25种,有机酸5种,萜烯类2种和其他类化合物9种;但各发酵处理下香气物质的含量存在显著差异。聚类分析表明,69种香气成分被聚为3类。第1类香气物质包括香茅醇、丙醇等9种成分,其中7种香气物质的含量在灭菌接种发酵中较高;第2类香气物质包括己酸乙酯、棕榈酸乙酯等31种成分,其含量均在直接接种发酵中较高;第3类香气物质包括丁酸乙酯、乳酸乙酯等29种成分,其中27种香气物质的含量在自然发酵中较高。虽然直接接种发酵处理中酵母菌的多样性低于自然发酵处理,但是该处理的赤霞珠葡萄酒中酯类香气物质含量较多,水果香气浓郁,对赤霞珠葡萄酒香气的改善更明显。【结论】NX11424与发酵中的其他本土酵母间的相互作用可以改善葡萄酒的质量,为宁夏本土酵母NX11424在赤霞珠葡萄酒酿造过程中改善葡萄酒质量奠定了坚实的基础。     

原料乳冷藏过程中微生物细胞的宏蛋白组学分析

原料乳在投入生产前通常需4°C冷藏,在这个过程中微生物的污染将造成冷藏原料乳的变质。【目的】本文旨在分子水平上探究原料乳冷藏过程中微生物表达的差异蛋白质的动态变化,为原料乳的冷藏提供理论支撑。【方法】利用Label-free技术研究原料乳4°C冷藏6 d期间微生物菌体蛋白质的物种来源、功能及参与通路,筛选差异蛋白质并对主要差异蛋白质参与的通路进行富集,探究其变化规律。【结果】冷藏过程中共鉴定出341个微生物菌体蛋白质,其中冷藏3 d后产生的蛋白质占所有检出蛋白质的60.12%。COG及KEGG分析表明,蛋白质所体现的功能及参与的通路随时间而变化。冷藏4 d,参与糖酵解/糖异生、ABC转运蛋白、氨基糖和核苷酸糖代谢等通路的蛋白数量显著增加。随冷藏时间延长,相邻时间点差异蛋白质数目逐渐增多,且富集在不同的通路中。【结论】冷藏过程中原料乳中的微生物所产生的蛋白质参与的通路及其所体现的功能复杂,4 d时的变化最为明显,或可作为原料乳质量控制的关键节点。     

商业酵母在不同品种葡萄酒工业化生产中的定殖差异

【背景】酵母菌在葡萄酒酿造中起到重要的作用,接种商业活性干酵母(active dry yeast,ADY)进行葡萄酒酿造在国内较为普遍,然而商业酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)对我国本土酵母菌资源的影响及二者竞争关系的相关报道不多。【目的】比较商业酿酒酵母在不同品种葡萄酒工业化生产中的定殖差异,揭示各品种葡萄酒发酵中酿酒酵母基因型的多样性。【方法】以宁夏贺兰山东麓葡萄酒产区优质葡萄品种赤霞珠、马瑟兰、紫代夫和小味儿多为原料,分别进行接种商业酵母SP的发酵,于接种后的1、3和5 d这3个时期取样,并进行酿酒酵母的分离(每个时期分离20个单菌落),然后利用Interdelta指纹图谱及微卫星标记(simple sequence repeat,SSR)技术分析酿酒酵母菌株遗传多样性。【结果】对于分离到的240个酿酒酵母单菌落,Interdelta结果显示出24种基因型,商业酵母SP显示出SP1-SP4共4种基因型,本土酵母显示出20种基因型Type1-Type20。对于选取的9个微卫星位点,微卫星分子标记法将上述24种基因型进一步区分为15种不同类型,商业酵母SP显...     

不同土地利用方式对宁夏盐渍化土壤细菌群落的影响

为了解盐渍化土壤不同利用方式对土壤细菌群落结构的影响,该研究选取盐渍化荒地(CK)、水旱轮作12年玉米地(PD12Y)、连续种植12年水稻地(P12Y)、水旱轮作12年水稻地(DP12Y)以及连续种植12年玉米地(D12Y)的土壤,利用Illumina Hiseq高通量测序技术解析不同种植年限土壤细菌的群落结构特征,并分析土壤理化因子与细菌群落结构的关系。结果表明：(1)变形菌门是研究区所有土壤中最为优势的菌群,占21.25%~46.87%;其次为芽单胞菌门,占7.10%~25.36%,其丰度在盐渍化荒地(CK)组最高(25.36%),显著高于其他处理组96.28%~257.18%(P<0.05);第3大优势菌门为放线菌门,占5.30%~18.87%,放线菌门在CK中最高并显著高于其他处理组105.00%~261.51%(P<0.05)。(2)在属水平上,由于土地利用方式变化,盐渍化土壤中耐盐性的Salinimicrobium、unidentified Actinomarinales和Candidatus entotheonella等显著下降(P<0.05)。(3)土壤理化性质测定结果表明,全氮、碱解氮、全磷在PD12Y和D12Y处理中最高,其中碱解氮在D12Y处理中显著高于其他处理组(P<0.05),全磷在PD12Y处理组最高(P<0.05);速效磷在PD12Y处理组中显著高于其他处理组(P<0.05);土壤pH(P<0.05)、电导率值、含水量在PD12Y处理组最低。(4)冗余分析(dbRDA)与Spearman相关性分析结果表明,土壤含水量和总氮是影响细菌群落结构的主要因子。     

盐碱胁迫对赤霞珠葡萄幼苗生长及相关生理指标的影响

【目的】了解不同盐分配比和不同浓度梯度复合盐碱胁迫对‘赤霞珠’葡萄（Vitis vinfera ‘Cabernet Sauvignon’）幼苗生长和抗逆生理指标的影响，确认其耐盐碱性范围及其耐盐碱能力。【方法】 以1年生‘赤霞珠’自根苗为试材，用NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3按不同比例混合配置中性盐、弱碱性盐、强碱性盐3组复合盐溶液，每组各设置50、100、150 mmol/L3个浓度梯度，以不做处理的溶液作为对照，于幼苗生长期间进行定期浇灌处理，通过室内盆栽试验来模拟不同类型、不同程度盐碱胁迫，在处理后不同时期测定幼苗生长形态、生理及光合指标。【结果】（1）茎粗和叶面积随盐胁迫浓度增大，呈现先增大后减小的趋势， 而‘赤霞珠’幼苗的株高基本呈现下降趋势。其中，中性、弱碱性、强碱性盐胁迫组间相比，‘赤霞珠’幼苗株高在强碱性盐胁迫组150 mmol/L处理10 d、150 mmol/L处理40 d都较同期中性、弱碱性组相应浓度显著降低；（2）随着盐浓度的增大，SOD活性及MDA含量呈先增大后减小的趋势，而‘赤霞珠’幼苗叶片的POD活性呈现缓慢增加的趋势，强碱性盐胁迫组叶片POD活性在处理30-50d时均高于相同浓度的中性、弱碱性盐胁迫处理组，但随着时间处理延长，到处理60 d后逐渐低于同浓度其他两处理组，其中150 mmol/L浓度表现得更明显。；（3）‘赤霞珠’葡萄幼苗胞间CO2浓度、净光合速率、蒸腾速率随着盐碱浓度的增加主要呈下降趋势，其胞间CO2浓度与净光合速率均为50 mmol/L浓度处理时较高。在同期相同盐浓度处理下，叶片净光合速率在强碱性盐胁迫150 mmol/L浓度处理75 d时显著低于同期中性、弱碱性处理组。（4）在相同浓度条件下，强碱性盐胁迫处理的幼苗株高及最大叶面积都显著低于中性盐和弱碱性盐处理组；叶片SOD活性在50 mmol/L中性盐胁迫处理下较CK显著提高了27%；叶片MDA含量在150 mmol/L强碱性盐胁迫下随着时间延长显著逐渐增加。【结论】‘赤霞珠’幼苗生长在盐碱胁迫下受到一定限制，但其株高、叶面积、胞间CO2浓度、净光合速率、蒸腾速率在50 mmol/L浓度处理下均呈现较好的增长趋势，而其株高及茎粗在强碱性盐胁迫150 mmol/L盐碱溶液处理下均增长最不明显；在一定低浓度浓度范围内50 mmol/L盐碱处理有利于赤霞珠葡萄幼苗生长。