本文選題：酸馬奶 + 單細胞擴增技術　； 參考：《內蒙古農業(yè)大學》2017年博士論文

【摘要】：傳統(tǒng)發(fā)酵乳具有悠久的制作和食用歷史,是乳酸菌等微生物資源的寶貴載體。其中,酸馬奶因豐富的營養(yǎng)價值和特有的醫(yī)療功效,而具有重要的研究和應用價值。純培養(yǎng)和一般的宏基因組方法只能重構生態(tài)環(huán)境中具有生長優(yōu)勢的微生物信息,無法準確分析傳統(tǒng)發(fā)酵乳中的微生物多樣性。單細胞技術因具有檢測低豐度及不可培養(yǎng)微生物的技術優(yōu)勢,近來受到研究人員的關注。本研究采用單細胞擴增技術與宏基因組方法相結合的策略,對酸馬奶中的細菌多樣性及其功能基因進行分析。本研究將采集自蒙古國和內蒙古地區(qū)的酸馬奶樣品稀釋獲得30份單細胞懸液,用于單細胞全基因組擴增。采用Illumina測序技術對酸馬奶樣品進行分析,共鑒定出24種細菌,除酸馬奶中常見的優(yōu)勢細菌,如Lactobacillus helveticus、Lactococcus lactis、Lactobacillus kefiranofaciens、Streptococcus parauberis 和 Enterococcus faecium外,還鑒定出3個低豐度物種,包括Lactobacillus otakiensis、Streptococcus macedonicus和Ruminococcus torques。采用PacBio單分子實時測序技術(SMRT)進一步分析酸馬奶單細胞懸液,共鑒定出62種細菌。與采用Illumina測序技術獲得的細菌種相比,PacBio SMRT鑒定出的物種數量提高約2.58倍。除常見物種外,還發(fā)現(xiàn)另外6種低豐度的乳酸菌物種,分別為 Lactobacillus gallinaruum、Lactobacillus parakefiri、Lactobacillus parabuchneri、Leuconostoc citreum、Lactobacillus sunkii 和 Lactobacillus hamsteri。酸馬奶中除檢測到乳酸菌和醋酸菌等常見細菌外,還檢測到微量的病原菌(如:Klebsiella pneumonia、Mycobacterium orygis、Salmonella enterica、Streptococcus gallolyticus、Streptococcus alactolyticus、Kluyvera cryocrescens 和 Acinetobacter lwoffii)以及其他具有生物學應用潛力的物種(如:Macrococcus caseolyticus和Lysobacter xinjiangensis)。這些研究結果不僅有利于全面了解酸馬奶中的細菌組成,而且為發(fā)酵乳生產過程中的細菌污染檢測提供了新的方法。為深入了解酸馬奶中細菌編碼的基因功能,對其進行京都基因與基因組百科全書數據庫(KEGG)、蛋白質直系同源簇數據庫(COG)和碳水化合物活性酶(CAZy)數據庫注釋分析,結果表明酸馬奶中細菌編碼豐富的氨基酸轉運和代謝及碳水化合物轉運和代謝基因,特別是含有大量的乳糖代謝基因,這些基因對酸馬奶中細菌的生長繁殖及其特有風味的形成具有重要意義。此外,酸馬奶中細菌還編碼大量的糖苷水解酶和糖苷轉移酶基因,這些碳水化合物活性酶具有重要的生物學應用潛力。單細胞擴增技術與宏基因組方法結合的研究手段能夠快速、精準的揭示傳統(tǒng)發(fā)酵乳中的細菌構成,為傳統(tǒng)發(fā)酵乳中微生物多樣性及功能基因研究提供了新的思路。
[Abstract]:In addition to the common species , six kinds of low abundance species such as Lactobacillus helveticus , Lactobacillus parakefiri , Lactobacillus parabuchtii , Leuconostoc citreum , Lactobacillus acidophilus and Lactobacillus hamsara were identified . ( e.g . Macrococcus caseolyticus and Agrobacterium bacter xinjiangensis ) , as well as other species with potential for biological applications . This research results not only in understanding the composition of bacteria in sour milk , but also providing a new method for the detection of bacterial contamination during the production of sour milk . The results show that the bacteria in sour milk contain abundant amino acid transport and metabolism , carbohydrate transport and metabolism genes , especially the large amount of lactose metabolism genes . These genes have important biological application potential . The research methods of single cell amplification and macrogenome approach can quickly and accurately reveal the bacteria composition in traditional fermented milk , and provide a new idea for the research of microbial diversity and functional gene in traditional fermented milk .

【學位授予單位】：內蒙古農業(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：1787050