本文選題：酸馬奶 + 單細(xì)胞擴(kuò)增技術(shù)　； 參考：《內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)》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(jià)值和特有的醫(yī)療功效,而具有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值。純培養(yǎng)和一般的宏基因組方法只能重構(gòu)生態(tài)環(huán)境中具有生長優(yōu)勢的微生物信息,無法準(zhǔn)確分析傳統(tǒng)發(fā)酵乳中的微生物多樣性。單細(xì)胞技術(shù)因具有檢測低豐度及不可培養(yǎng)微生物的技術(shù)優(yōu)勢,近來受到研究人員的關(guān)注。本研究采用單細(xì)胞擴(kuò)增技術(shù)與宏基因組方法相結(jié)合的策略,對酸馬奶中的細(xì)菌多樣性及其功能基因進(jìn)行分析。本研究將采集自蒙古國和內(nèi)蒙古地區(qū)的酸馬奶樣品稀釋獲得30份單細(xì)胞懸液,用于單細(xì)胞全基因組擴(kuò)增。采用Illumina測序技術(shù)對酸馬奶樣品進(jìn)行分析,共鑒定出24種細(xì)菌,除酸馬奶中常見的優(yōu)勢細(xì)菌,如Lactobacillus helveticus、Lactococcus lactis、Lactobacillus kefiranofaciens、Streptococcus parauberis 和 Enterococcus faecium外,還鑒定出3個(gè)低豐度物種,包括Lactobacillus otakiensis、Streptococcus macedonicus和Ruminococcus torques。采用PacBio單分子實(shí)時(shí)測序技術(shù)(SMRT)進(jìn)一步分析酸馬奶單細(xì)胞懸液,共鑒定出62種細(xì)菌。與采用Illumina測序技術(shù)獲得的細(xì)菌種相比,PacBio SMRT鑒定出的物種數(shù)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(xì)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(xué)應(yīng)用潛力的物種(如:Macrococcus caseolyticus和Lysobacter xinjiangensis)。這些研究結(jié)果不僅有利于全面了解酸馬奶中的細(xì)菌組成,而且為發(fā)酵乳生產(chǎn)過程中的細(xì)菌污染檢測提供了新的方法。為深入了解酸馬奶中細(xì)菌編碼的基因功能,對其進(jìn)行京都基因與基因組百科全書數(shù)據(jù)庫(KEGG)、蛋白質(zhì)直系同源簇?cái)?shù)據(jù)庫(COG)和碳水化合物活性酶(CAZy)數(shù)據(jù)庫注釋分析,結(jié)果表明酸馬奶中細(xì)菌編碼豐富的氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝及碳水化合物轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝基因,特別是含有大量的乳糖代謝基因,這些基因?qū)λ狁R奶中細(xì)菌的生長繁殖及其特有風(fēng)味的形成具有重要意義。此外,酸馬奶中細(xì)菌還編碼大量的糖苷水解酶和糖苷轉(zhuǎn)移酶基因,這些碳水化合物活性酶具有重要的生物學(xué)應(yīng)用潛力。單細(xì)胞擴(kuò)增技術(shù)與宏基因組方法結(jié)合的研究手段能夠快速、精準(zhǔn)的揭示傳統(tǒng)發(fā)酵乳中的細(xì)菌構(gòu)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(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TS252.1

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本文編號(hào)：1787050