新疆蒙古族传统发酵乳制品非发酵剂乳酸菌多样性及群落结构的研究

Nonstarter lactic acid bacteria(NSLAB) play a key role in flavour formation of fermented dairy products. Mongolian traditional fermented dairy products in Xinjiang have distinctive local characteristics. However, it is still not clear on what are the NSLAB , diversity and microbial community dynamics in the production process of Mongolian traditional fermented dairy products. Therefore, taking the Xinjiang Mongolian traditional fermented dairy products as the research object,culture-dependent methods will be used to isolate and identify NSLAB, combined with culture-independent methods to construct 16S rDNA gene library and use the PCR-DGGE to analyze the diversity of the NLAB in spontaneous fermention dairy.This research aims to provide important basic data for biodiversity, important microbial resources of Mongolian traditional fermented dairy products. At the same time , RT-PCR technique and fluorescence in situ hybridization - flow cytometry will be used to detect the dynamic of NSLAB in the fermentation process. Finally , flavour-producing characteristics of NSLAB will be investigated, which is to provide theoretical support for modernization and upgrading of the process of traditional fermented dairy.

非发酵剂乳酸菌对发酵乳制品的风味有重要影响，新疆蒙古族传统发酵乳制品具鲜明的区域特色，然而，对这些发酵乳制品中非发酵剂乳酸菌的种类，菌群结构及在制作的过程菌落结构的变化，还不清楚，因此，本项目以新疆蒙古族传统发酵乳制品为研究对象，在传统分离鉴定的基础上，结合非培养技术，构建16S rDNA基因文库，结合PCR-DGGE技术测定自然发酵乳制品中非发酵剂乳酸菌区系的多样性，为新疆蒙古族研究传统发酵乳制品生物多样性提供基础资料，为新疆蒙古族传统乳品加工业和生命科学的研究提供重要的微生物资源。同时利用RT-PCR技术和荧光原位杂交-流式细技术检测其在发酵过程的动态变化，最后对其中主要的非发酵剂乳酸菌产风味功能性做初步的评价，为新疆蒙古族传统发酵乳制品的工艺现代化改造提供理论支持。

新疆拥有丰富的传统发酵乳制品，这类传统乳制品中含有宝贵的微生物资源。本课题从新疆不同牧区采集192份样，采用传统分离培养与分子生物学技术相结合的方法对其中微生物的多样性进行研究与分析，并从中分离出非发酵剂乳酸菌。主要结果如下：从传统酸奶中分离40株乳酸菌，其中乳酸片球菌21株、发酵乳杆菌3株、植物乳杆菌9株、耐久肠球菌6株、干酪乳杆菌1株。通过PCR-DGGE方法得到9条结果显示为乳酸乳球菌、发酵乳杆菌、植物乳杆菌、食窦魏斯氏菌、瑞士乳杆菌、乳酸片球菌、干酪乳杆菌、面包乳杆菌、耐久肠球菌。其中瑞士乳杆菌是酸奶样品要的优势菌群。从12份酸驼乳中分离87株乳酸菌，其中植物乳杆菌24株，发酵乳杆菌14株，干酪乳杆菌11株，瑞士乳杆菌4株，面包乳杆菌 3株， 乳酸片球菌16株、戊糖片球菌2株、耐久肠球菌6株、乳酸乳球菌4株和乳明串珠菌3株。采用PCR-DGGE指纹图谱技术分析酸驼乳中乳酸菌，优势条带为15条；样品间乳酸菌种群结构相似性系数范围是15.5%～63%；香浓指数在2.48～3.29之间，丰度S范围是12～27；在40%水平上样品聚为四大类。采用BOX-PCR指纹技术对乳酸菌进行遗传多样性分析，乳杆菌以71.4%为分界点，菌分成六个类群和一个单支。乳球菌，以71%为分界点，菌被划分成六个类群和一个单支。说明其有明显的遗传多样性。筛选出NSLAB，4株鉴定为植物乳杆菌，1株为发酵乳杆菌，1株是乳酸片球菌。从15份酥油中分离出216株乳酸菌，其中产双乙酰能力较强的有6株，产乙醛能力较强的有41株，经过鉴定分别为耐久肠球菌，粪肠球菌，无乳链球菌，植物乳杆菌,通过电子鼻对发酵的酸奶样品检测，主成分分析可以很好地将空白与样品区分开，风味物质比较丰富。从12份奶酪，筛选得到12株NSLAB经鉴定分别株乳酸片球菌2株；戊糖片球菌2株，干酪乳杆菌1株；鼠李糖乳杆菌2株；表皮葡萄球菌3株。对18份样品经行宏基因组学分析，发现样品在科水平上为乳杆菌科、肠杆菌科为主等。在种相对丰度，以为芽孢杆菌、乳球菌为主，但样品间存在很大差异。利用GC-MS初步分析了传统奶酪中的风味物质，发现邻苯二甲酸二乙酯、正十四烷等6种物质为主要风味物质。从体外实验及体内验证筛选出1株具有抗氧化活性的植物乳杆菌。通过本研究为新疆传统乳制品提供重要的微生物资源。筛选NSLAB，为后续研究奠定基础。