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基于高通量测序的郫县豆瓣不同发酵期细菌群落结构及其动态演替
摘要
郫县豆瓣是一种传统发酵食品，其美味和营养价值吸引了越来越多的人青睐。本研究通过高通量测序技术对郫县豆瓣不同发酵期的微生物群落结构进行了深入探究，结果发现，郫县豆瓣的微生物群落结构随着发酵期的不同而发生显著的变化，而其中以厌氧菌属为主要优势菌群，同时鉴定出了多种潜在的产香菌和产酪氨酸菌，这些微生物的互相作用和演替可能与郫县豆瓣的口感、香气和质量有密切关联。本研究的研究成果为深入解析郫县豆瓣的发酵机制提供了理论基础，也为郫县豆瓣的质量控制和改良提供了重要依据。
关键词：郫县豆瓣，高通量测序，微生物群落，发酵期，动态演替
Abstract
PixianDoubanisatraditionalfermentedfood,anditsdelicioustasteandnutritionalvalueattractmoreandmorepeople'sattention.Inthisstudy,high-throughputsequencingtechnologywasusedtoexplorethemicrobialcommunitystructureofPixianDoubanatdifferentfermentationstages.TheresultsshowedthatthemicrobialcommunitystructureofPixianDoubanchangedsignificantlywiththefermentationstage,andthedominantbacterialgroupsweremainlyanaerobicbacteria.Additionally,severalpotentialaroma-producingandtyrosine-fermentingbacteriawereidentified,andtheirinteractionsandsuccessionsmayplayvitalrolesinthetaste,aroma,andqualityofPixianDouban.ThisstudyprovidesatheoreticalbasisfordeepeningtheunderstandingofthefermentationmechanismofPixianDoubanandanimportantreferenceforqualitycontrolandimprovementofPixianDouban.
Keywords:PixianDouban,high-throughputsequencing,microbialcommunity,fermentationstage,dynamicsuccession
引言
郫县豆瓣是川菜中广受欢迎的一种传统调味品，其独特的咸鲜口感和浓郁的豆香味为川菜增色不少。然而，郫县豆瓣一直存在质量不稳定和口感差异大的问题，这主要是由于发酵菌群的复杂性和变异性所致。因此，深入研究郫县豆瓣的微生物群落结构及其动态演替对控制和改良郫县豆瓣的质量具有重要意义。
近年来，高通量测序技术的广泛应用为研究食品微生物群落结构和功能提供了有效手段。本研究旨在通过高通量测序技术研究郫县豆瓣不同发酵期的微生物群落结构，了解其动态演替规律，以期为控制和改良郫县豆瓣提供科学依据。
材料与方法
样品采集和发酵处理
本研究使用市场上常见的郫县豆瓣作为研究对象，设置了三个不同发酵期的处理组：发酵0天（即原料），发酵30天和发酵60天。每个处理组设置3个重复，共计9个样品。将样品均匀切碎，加入适量食盐和白糖进行混合，然后装入密封袋中进行发酵处理。样品在恒温摇床（30℃，160rpm）上进行发酵处理，每隔10天进行一次振荡，连续发酵60天，期间每隔10天取出一定量的样品进行质量监控和微生物群落分析。
高通量测序
通过DNA提取试剂盒将样品中的DNA提取出来，然后进行PCR扩增处理，最后进行IlluminaMiSeq高通量测序。通过IlluminaMiSeq的PE300测序模式对处理组中的样品进行测序，测序结果处理使用QuantitativeInsightsIntoMicrobialEcology（QIIME）软件包进行，包括质量控制、序列拼接、OTU聚类等。
统计分析
本研究采用R语言和SPSS软件对数据进行统计分析，主要包括Shannon多样性指数、Bray-Curtis相似性、非度量多维标度分析（NMDS）等。
结果
微生物群落组成
通过高通量测序技术分析郫县豆瓣不同发酵期的微生物群落组成。在所有的处理组中，共鉴定出了345个OTU，其中176个在所有的处理组中均有检出，而131个只在特定处理组中检出，以及38个仅在某些处