基于宏基因组测序技术解析高温快速发酵豆豉菌群结构与功能注释
2023-01-13冼芳莹赵文鹏王思宇杨慧林王筱兰
食品工业科技 2023年2期
关键词:功能
冼芳莹,赵文鹏,王思宇,李 浩,杨慧林,王筱兰
(江西师范大学生命科学学院,江西南昌 330022)
豆豉是以黑豆或黄豆为原料,经微生物发酵制成的一种风味独特的调味品。曲霉、毛霉、细菌等是发酵豆豉的主要菌种[1]。曲霉型豆豉的生产主要包括原料处理、制曲、(后)发酵三个阶段。制曲主要利用米曲霉等分泌的多种酶对原料初步分解,发酵则主要利用细菌分泌的多种酶对洗曲后的原料再次分解。研究表明,豆豉发酵可产生大量的功能营养物质,如游离氨基酸、大豆异黄酮、大豆低聚糖、纤溶酶、降压肽等[2-4],提升了大豆的营养价值及药用价值。另外,微生物在发酵阶段广泛参与醇发酵、酯化、美拉德和脱氨等反应,形成独特的豉香风味[5]。值得注意的是,传统豆豉室温发酵周期以30~60 d居多,且发酵过程中涉及的背景菌群组成复杂,生产成本高,产品批次稳定性差[1]。解析豆豉发酵的关键功能菌并明确其在发酵中扮演的角色,可为豆豉多菌混合发酵提供新思路,也将为缩短发酵周期保障风味与营养提供技术参考。
利用可培养技术结合变性梯度凝胶电泳(DGGE)、一代测序技术分析发酵食品的主要功能菌群是传统的研究思路[6-7],但上述传统方法通量低,灵敏度受到局限,如DGGE方法,不同实验条件(核酸提取、PCR扩增程序及引物的选择)可能导致带型谱图的复现力欠佳,从而给序列信息的探针设计和菌群结构分析带来负面影响[8]。宏基因组高通量测序可在免培养的情况下对样品中全部微小生物的基因组DNA进行测定,从而能快速确定微生物菌群结构、进行功能基因分析与代谢特征分析等[9-11]。……
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