高通量测序分析麦麸发酵过程中微生物群落结构的变化

发布时间：2021-08-02 13:20

　　目的:利用高通量测序技术分析传统和back-slopping自然发酵对麦麸中微生物群落结构组成的影响,为探究发酵麦麸微生物多样性与麦麸品质变化之间的关系提供依据。方法:通过传统自然发酵和7 d连续back-slopping法共获得4组自然发酵麦麸样品（1#、3#、5#和7#）。结果:4个发酵麦麸样品中,真菌的Shannon指数整体高于细菌,说明麦麸发酵过程中真菌多样性远高于细菌,而Chao1指数远低于细菌,说明发酵麦麸中真菌丰度远低于细菌。对麦麸进行菌群群落结构分析表明,在门水平上,细菌以变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）为主;真菌以子囊菌门（Ascomycota）为主。在属水平上,细菌优势菌属为乳酸杆菌属（Lactobacillus）和片球菌属（Pediococcus）;真菌优势菌属为曲霉属（Aspergillus）和链格孢属（Alternaria）。主成分分析发现,3#、5#和7#发酵麦麸的细菌菌群组成相似,而1#发酵麦麸的菌群组成与其他3个样品有所不同。细菌和真菌的热图多样性分析表明,在麦麸发酵前期细菌以克罗诺菌属（Cronobacter）... 

【文章来源】：食品科学. 2020,41(24)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

高通量测序中细菌（A）和真菌（B）的优质序列分布

2.2.1 稀释曲线稀释曲线反映测序深度情况，客观地判断测序数据量是否合理，并间接反映样品中物种的丰富程度。当曲线趋于平缓时表明测序深度已经基本覆盖到样品中所有的物种。如果曲线趋于平坦则表明测序已趋于饱和，更多的测序数据量只会产生少量新的OTU，反之则表明不饱和，继续测序还可能产生更多新的OTU。根据图2可知，各发酵麦麸样品的稀释曲线随测序深度的增加呈现先直线上升后缓慢上升直至曲线趋向平坦，说明在样品进行测序过程中所选的测序数据量已经足够大，可以反映样品中绝大多数的微生物菌群信息，再增加测序深度也无法找到更多的OTU，发酵麦麸样品的菌群多样性也不会发生改变。

2.3.1 基于门水平的发酵麦麸菌群结构分析根据得到的每个OTU在不同分类水平的物中分类信息，分析样本OTU在不同分类水平上的群落结果。如图3A所示，在门分类水平上，4个麦麸发酵样品共检测到4个细菌门类，分别为变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、Streptophyta以及其他未分类的门。Firmicutes是麦麸发酵整个过程中的绝对优势菌门，发酵起始时其平均相对丰度为13%，发酵第7批次后达到90%，随发酵过程进行，相对丰度先升高后趋于稳定。Proteobacteria在发酵起始时占较高比例（86%），随发酵进行其相对丰度逐渐降低。其他菌门相对丰度很低，但是在发酵过程中一直存在。如图3B所示，在门分类水平上，4组发酵样品共检测到4个真菌门，分别为子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、球囊菌门（Glomeroamycot）和Streptophyta以及无法归类的真菌。Ascomycota在4组发酵麦麸中的相对丰度分别为93.38%、83.82%、90.81%和79.67%，在整个发酵过程中一直处于绝对优势地位。

【参考文献】：
期刊论文
[1]High-throughput Sequencing Technology and Its Application[J]. Zhu Qiang-long,Liu Shi,Gao Peng,Luan Fei-shi.  Journal of Northeast Agricultural University（English Edition）. 2014(03)
[2]利用黑曲霉发酵麦麸制备阿魏酸、肌醇和低聚糖的研究[J]. 欧仕益,陈喜德,符莉,邓斯亮,包惠燕,李爱军,杨爱华.  粮食与饲料工业. 2003(05)



本文编号：3317637