本文選題：酸馬奶 + PacBio�。� 參考：《內蒙古農(nóng)業(yè)大學》2017年博士論文

【摘要】：作為一種發(fā)酵乳飲料,酸馬奶因具有豐富的營養(yǎng)成分和重要的經(jīng)濟價值,而深受中亞和東歐人喜愛。雖然酸馬奶具有獨特的微生物群落結構,但目前對其核心菌群及微生物群落動態(tài)變化和功能基因研究不夠深入。本研究首先采用PacBio SMRT測序技術在分類學地位"種"水平上對其核心細菌類群進行了甄別;繼而以5個牧民家庭為采樣點,分不同時間點在酸馬奶制作過程中進行了樣品的動態(tài)采集,利用宏基因組策略對酸馬奶中細菌微生物多樣性和功能基因動態(tài)變化進行了研究。通過本研究的實施可以全面、深入了解微生物群落結構動態(tài)變化對酸馬奶品質形成的功能和相互作用機制,為酸馬奶的品質改良和工業(yè)化生產(chǎn)提供原始數(shù)據(jù)和理論指導。主要研究結論如下:(1)酸馬奶的核心細菌類群主要由隸屬于Proteobacteria和Firmicutes 2個細菌門的 Lactobacillus helveticus、Lactobacillus kefiranofaciens、Lactobacillus gallinarum 和 Acetobater pasteurianus4個細菌種組成。納入本研究的11個酸馬奶樣品共發(fā)現(xiàn)25個核心OTUs,其相對含量占所有質控后合格序列數(shù)的 43.64%,且其中 24 個 OTUs為Lactobacillus helveticus 由此可見,雖然有的樣品中可能含有一些較為獨特的種系型,但酸馬奶共有大量的核心細菌菌群。(2)在酸馬奶制備過程中,細菌群落扮演了重要角色。為了探究酸馬奶發(fā)酵過程中的細菌群落結構和生物多樣性的動態(tài)變化,本研究采用Pacbio SMRT三代測序技術對從5個采樣點收集的22個樣品進行了 16s rRNA基因的測序。結果表明,酸馬奶樣品中共確定了 148個細菌種,歸屬于82個屬、8個門;細菌群落結構的差異歸因于分離地的不同;D組樣品細菌組成與其他組相比差異最顯著;細菌群落組成的動態(tài)變化結果顯示,在酸馬奶發(fā)酵0-9h期間,瑞士乳桿菌(Lactobacillus helveticus)數(shù)量逐漸增加,在發(fā)酵9h達到峰值,然后降低,而糞腸球菌(Enterococcus faecalis),耐久腸球菌(Enterococcus durans)和酪黃腸球菌(Enterococcus casseliflavus)在整個發(fā)酵過程中均呈現(xiàn)增加的趨勢,于24h達到最大值。(3)在基因水平,發(fā)酵不同時間點的樣品都主要由COG功能大類L(復制、重組與修復)、E(氨基酸運輸代謝)、J(翻譯、核糖體結構與生物合成)、G(碳水化合物轉運與代謝)組成。功能大類F(核苷酸轉運和代謝)、M(細胞壁/膜/包膜生物合成)、V(防御機制)、Q(次級代謝產(chǎn)物的生物合成、運輸和分解代謝)、L(復制、重組和修復)和U(胞內運輸、分泌和囊泡運輸)彼此之間存在較顯著的正相關關系。除此之外,COG功能大類與酸馬奶中的營養(yǎng)成分之間也存在較為密切的關系�；贙EGG數(shù)據(jù)庫的注釋結果發(fā)現(xiàn),在發(fā)酵的前9個小時樣品共享了 92.7%的KO,這期間KO號種類上并沒有明顯的增加。隨著發(fā)酵時間的延長,酸馬奶樣品中微生物的基因豐度和代謝通路的分布會產(chǎn)生一定的變化�？傮w而言,微生物基因相對含量在剛接種進去發(fā)酵劑時(B2)與鮮乳樣品(B1)之間存在較大差異。隨著發(fā)酵時間延長,菌群功能基因變化趨緩。
[Abstract]:As a fermented milk drink, acid horse milk is very popular in Central Asia and Eastern Europe because of its rich nutritional components and important economic value. Although acid Mais milk has a unique microbial community structure, the research on its core microbial community and microbial community dynamic changes and functional basis is not thorough. First of all, PacBio SM was used in this study. The RT sequencing technology identifies the core bacterial groups at the level of taxonomic status, and then takes 5 herdsmen families as sampling points and carries out dynamic collection of samples during the process of acid Mais milk production at different points of time. The dynamic changes of microbial diversity and functional genes in acid horse milk are carried out by macrogenome strategy. Study. Through the implementation of this study, we can thoroughly understand the function and interaction mechanism of the dynamic changes of microbial community structure to the quality of acid horse milk, and provide the original data and theoretical guidance for the quality improvement and industrial production of acid Mais milk. The main conclusions are as follows: (1) the core bacterial groups of the acid mare's milk are mainly subordinate to them. The composition of Lactobacillus helveticus, Lactobacillus kefiranofaciens, Lactobacillus gallinarum and Acetobater pasteurianus4 bacteria of 2 bacterial gates of Proteobacteria and Firmicutes. A total of 25 core OTUs were found in the 11 acid milk samples of this study, and their relative content accounted for 43.64% of the number of qualified sequences after all quality control. 24 of them OTUs is Lactobacillus helveticus, although some of the samples may contain some more unique species, but the acid horse milk has a large number of core bacterial flora. (2) the bacterial community plays an important role in the process of acid horse milk preparation, in order to explore the bacterial community structure and birth in the fermentation process of acid horse milk. In this study, the Pacbio SMRT three generation sequencing technology was used to sequence the 16S rRNA gene of 22 samples collected from 5 sampling points. The results showed that the acid horse milk samples identified 148 species of bacteria, belonging to 82 genera and 8 gates, and the differences in the structure of bacterial communities were attributed to the different separation sites; the sample of D group was fine. The microbial composition was the most significant difference compared with the other groups, and the dynamic changes of the bacterial community composition showed that the number of Lactobacillus helveticus increased gradually during the fermentation of 0-9h milk, and the peak value of the fermentation 9h, and then decreased, and the Enterococcus faecalis (Enterococcus faecalis), the Enterococcus durans (Enterococcus durans) and the casein. Enterococcus (Enterococcus casseliflavus) showed an increasing trend during the whole fermentation process and reached the maximum at 24h. (3) at the gene level, the samples at different time points were mainly composed of COG functions, L (replication, recombination and repair), E (amino acid transport and metabolism), J (translation, ribosome structure and biosynthesis), G (carbohydrate transport). Composition. Functional major F (nucleotide transshipment and metabolism), M (cell wall / membrane / capsule biosynthesis), V (defense mechanism), Q (biosynthesis of secondary metabolites, transport and catabolism), L (replication, recombination and repair) and U (intracellular transport, secretion and vesicle transport) have significant positive correlation with each other. In addition, COG work The KEGG database based on the KEGG database found that the samples shared 92.7% of the KO in the first 9 hours of the fermentation, and there was no significant increase in the number of the samples during the period of the fermentation. On the whole, the relative content of microorganism has a great difference between the fresh milk sample (B2) and the fresh milk sample (B1). With the prolongation of the fermentation time, the change of the functional gene of the bacteria group slows down.
【學位授予單位】：內蒙古農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TS252.1

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本文編號：1936522