哈尔滨市呼兰区酸菜中乳酸菌资源和分类研究

论文摘要

自然发酵酸菜是利用自然界中存在的乳酸菌发酵制作而成,其营养丰富,含有多种乳酸菌,是中国东北地区的特色食品。乳酸菌是酸菜制作过程中的主要菌群,在整个工艺制作过程中起主导作用,加强对自然发酵酸菜中乳酸菌生物多样性的了解,对开发酸菜中的优良乳酸菌资源具有重要的意义。本研究以东北地区自然发酵的酸菜汁为实验样品,分离出247株乳酸菌并对这些菌株进行种属鉴定,进一步加深了对东北自然发酵酸菜中乳酸菌多样性的认识。本研究主要采用16S rRNA基因序列分析、pheS（编码苯丙氨酰-tRNA合成酶α亚基）基因序列分析和rpoA（编码RNA聚合酶α亚基）基因序列分析的方法对分离到的菌株进行鉴定。将分离得到的247个菌株进行16S rRNA基因序列和pheS基因序列测序,其中有236个菌株pheS基因序列测序成功,剩下的菌株进行rpoA基因序列测序。结果表明,247株待测菌株共分布于4个属,其中与21已知种和5个未知种。4个属分别为乳球菌属（Lactococcus）、肠球菌属（Enterococcus）、乳杆菌属（Lactobacillus）和片球菌属（Pediococcus）;21个种分别为:Lactobacillus amylotrophicus（L.amylotrophicus）、L.paracasei、L.amylophilus、L.plantarum、L.coryniformis、L.curvatus、L.oryzae、L.malefermentans、L.buchneri、L.nodensis、L.concavus、L.koreensis、L.parabuchneri、L.nenjiangensis、L.nasuensis、L.brevis、L.xiangfangensis、Lactococcus lactis、Enterococcus xiangfangensis、Enterococcus gilvus和Pediococcus parvulus。其中,L.coryniformis为优势种。所鉴定的已知种中有2个属于肠球菌属（Enterococcus）、1个属于片球菌属（Pediococcus）、还有1个属于乳球菌属（Lactococcus）、其余全部属于乳杆菌属（Lactobacillus）。zw163代表的未知种1在16S rRNA基因测序中与L.sharpeae、L.songhuajiangensis、L.pantheris和L.thailandensis处于紧密的系统发育分支;zw152代表的未知种2在16S rRNA基因测序中与L.camelliae和L.nasuensis处于同一紧密的发育分支;zw101和zw326所代表的未知种3和4在16S rRNA基因测序中与L.backii、L.coryniformis和L.iwatensis于紧密的系统发育分支;zw10所代表的未知种5在16S rRNA基因测序中与L.parabrevis亲缘关系最近。本研究增加了人们对酸菜中乳酸菌多样性的认识,且新种的发现扩大了乳酸菌分类体系,使得乳酸菌的分类系统更加丰富。分离保存的乳酸菌菌株资源可用于酸菜工业化生产中发酵剂菌株的筛选。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 1 前言
•   1.1 乳酸菌简介
•   1.2 乳酸菌分类体系
•     1.2.1 乳球菌属
•     1.2.2 乳杆菌属
•     1.2.3 链球菌属
•     1.2.4 明串珠菌属
•     1.2.5 肠球菌属
•   1.3 乳酸菌的生理功能
•     1.3.1 维持肠道菌群微生态平衡
•     1.3.2 增强人体的免疫功能
•     1.3.3 乳酸菌发酵物营养丰富
•   1.4 乳酸菌在食品中的应用
•     1.4.1 生产发酵乳制品
•     1.4.2 生产果蔬制品和酿造
•     1.4.3 生产肉制品
•     1.4.4 生产豆制品
•   1.5 乳酸菌常见的鉴定方法
•     1.5.1 16S rRNA基因序列分析
•     1.5.2 形态和生理生化特征鉴定
•     1.5.3 DNA-DNA杂交（DDH）
•     1.5.4 平均核苷酸同源性分析（ANI）
•     1.5.5 全基因组与脂肪酸检测
•     1.5.6 pheS和 rpoA基因序列分析
•   1.6 东北酸菜中乳酸菌多样性的研究进展
•     1.6.1 研究进展概述
•     1.6.2 研究进展总结
•   1.7 本课题研究的目的及意义
• 2 材料与方法
•   2.1 试验材料
•   2.2 试剂与仪器
•   2.3 主要培养基和指示剂的配制方法
•     2.3.1 基础培养基和生理生化实验培养基的配制
•     2.3.2 缓冲液配制
•     2.3.3 指示剂
•   2.4 实验方法
•     2.4.1 乳酸菌的分离与纯化
•     2.4.2 酸菜中乳酸菌的基因同源性分析
•     2.4.3 全基因组测序方法和ANI值计算方法
•     2.4.4 脂肪酸甲酯分析方法
•     2.4.5 乳酸构型分析方法
•     2.4.6 生理生化试验方法
•     2.4.7 糖发酵
• 3 结果与分析
•   3.1 16S rRNA基因序列分析
•     3.1.1 菌株分组和比对结果
•     3.1.2 各组代表性菌株的16S rRNA基因序列分析
•   3.2 pheS基因序列分析
•     3.2.1 菌株分组和比对结果
•     3.2.2 各组代表性菌株的pheS基因序列分析
•   3.3 rpoA基因序列分析
•     3.3.1 菌株分组和比对结果
•     3.3.2 各组代表性菌株的rpoA基因序列分析
•   3.4 新类群zw163 的鉴定
•     3.4.1 菌株zw163 系统发育分析
•     3.4.2 菌株zw163 全基因组测序及ANI计算
•     3.4.3 形态和生理生化特征结果及比较
•     3.4.4 脂肪酸结果分析及比较
•   3.5 其他发现
•     3.5.1 L.metriopteraes是 L.terrae的异型同义词
•     3.5.2 L.fructivorans是 L.homohiochii的异型同义词
• 4 讨论
•   4.1 乳酸菌不同鉴定方法的比较
•   4.2 国内外酸菜中乳酸菌多样性及其研究方法
•     4.2.1 国内外酸菜中乳酸菌多样性研究
•     4.2.2 国内外酸菜中乳酸菌多样性研究方法
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 赵伟

导师: 谷春涛

关键词: 酸菜,乳酸菌,多样性,分子鉴定

来源: 东北农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,轻工业手工业

单位: 东北农业大学

分类号: TS201.3

总页数: 118

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