基于高通量测序技术分析菌草酒发酵过程中的真菌群落变化

【目的】菌草酒是采用菌草为原料酿造的白酒,了解菌草酒不同发酵时期的真菌群落演变规律和优势真菌群落,为建立菌草酒微生物信息数据库、探究菌草酒的发酵机理、提升菌草酒的品质提供理论基础和科学依据。【方法】采用 Illumina MiSeq 高通量测序技术对菌草酒酿造过程中不同发酵时期的酒醅样本进行测序分析,揭示菌草酒发酵过程中真菌群落的分布和演替规律。【结果】在菌草酒发酵过程中,真菌群落的分布在不同发酵时期不断调整和平衡,共注释到 8 个门、22 个纲、50 个目、110 个科、243 个属。在门水平上分析,优势真菌门包括子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和接合菌门（Zygomycota）,平均相对丰度分别为 92.32%、4.88%和 1.34%,其中子囊菌门是整个发酵过程中的核心优势菌门。在属水平上分析,优势真菌属包括未分类属、酵母属（Saccharomyces）、曲霉属（Aspergillus）、青霉属（Penicillium）、木耳属（Auricularia）、被孢霉属（Mortierella）和镰刀菌属（Fusarium）,平均相对丰度分别为 45.53%、35.11%、2.72%、2.06%、1.60%、1.25% 和 1.00%,其中未分类属和酵母属在发酵过程中发挥重要作用。主成分分析（Principal component analysis,PCA）结果显示,发酵前和发酵后样本真菌群落的遗传距离均较远。【结论】菌草酒酿造过程不同发酵时期的酒醅中真菌群落的组成和多样性存在较大差异,而发酵前和发酵后的群落结构差异最为显著。     

菌草酒酿造工艺优化及其品质分析

以巨菌草(Cenchrus fungigraminus Z. X. Lin&D. M. Lin&S. R. Lan sp. nov.)和柠檬香茅(Cymbopogon citratus Stapf)为主要原料,研制一种安全的菌草酒.应用固态发酵技术,在单因素试验的基础上,利用响应面试验设计对菌草酒的酿造工艺进行优化,同时对菌草酒品质进行分析,结果表明：菌草酒发酵的最佳酿造工艺为初始糖度24°Brix、发酵温度29℃、酒曲接种量0.45 g·L^-1;在此工艺条件下得到的菌草酒感官评分为91分,与预测值差距较小.对成品菌草酒中的微生物安全性、理化和卫生指标,以及黄曲霉毒素含量进行检测,结果表明：菌落总数<10 cuf·mL^-1,大肠菌群为0.01 MPN·mL^-1,沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和志贺氏菌均未检出;酒精度为52%vol,总酸含量为1.90 g·L^-1,总酯含量为2.31 g·L^-1,甲醇含量为0.04 g·L^-1,铅未检出;黄曲...     

巨菌草不同生长时期根、茎、叶内生细菌组成的多样性及差异

以巨菌草不同生长时期的根、茎、叶为研究对象,采用Illumina Miseq高通量测序技术分析其内生细菌的组成.结果表明:巨菌草不同生长时期根、茎、叶内生细菌组成的多样性及丰度均有较大的差异.从门到属的水平看,巨菌草内生菌群组成均为拔节期较高,在同一生长时期为根茎叶;蓝藻菌门(Cyanobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)为主要菌群门类,罗尔斯顿菌属(Ralstonia)和乳球菌属(Lactococcus)为核心属.Heatmap聚类和主成分分析表明,根部、叶部来源的细菌菌群组成较为接近,茎部来源的菌群与根部、叶部有交叉.典范对应分析表明,各来源样本菌群的组成主要受温度的影响,其次为湿度和p H.     

不同灵芝培养料及其菌糟营养成分分析

以4种不同配方灵芝培养基(木屑、常规菌草、巨菌草、巨菌草沼渣)及其菌糟为试材,采用国标法测定灵芝培养基及其菌糟中的粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、粗灰分和氨基酸含量,并利用苯酚硫酸法、国标法分别测定出芝后菌糟粗多糖、重金属含量。结果表明:4种灵芝菌糟营养丰富,粗蛋白质含量分别为8.86%、9.22%、12.40%、9.42%;粗多糖含量分别为3.0%、4.5%、4.7%、3.3%;4种菌糟所含氨基酸种类齐全,含量丰富;重金属含量在饲料卫生标准规定的范围内,且远低于有机肥料的标准。因此,4种灵芝菌糟在用作饲料及饲料添加剂、肥料、无土栽培基质等方面具有很大的开发潜力。     

菌草对灵芝生长状况及营养成分的影响

以菌草栽培灵芝,分析灵芝菌丝生长速度、产量、生物转化率、营养成分及重金属含量。结果表明:灵芝在配方1(芒萁30%、巨菌草53%、麦麸15%、石膏2%)培养基中菌丝生长速度显著高于对照,产量与生物转化率接近对照;灵芝在配方2(芒萁30%、五节芒53%、麦麸15%、石膏2%)培养基中菌丝生长速度显著高于对照,产量与生物转化率与对照无显著差异;两种菌草灵芝的营养成分接近于、有的甚至略高于对照。且两者子实体中的重金属含量均符合国家对食用菌中重金属含量的要求。综上所述,配方1和配方2可以替代木屑栽培灵芝。