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食品工业科技2026年第02期:基于Illumina PE300高通量测序的传统与工业化生产东北豆酱微生物群落分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:葛英亮;王艺臻;仲瑞文;李明翠;

单位:海南热带海洋学院食品科学与工程学院;

摘要:为掌握传统与工业化生产东北豆酱中微生物差异,获取风险微生物信息,研究采用Illumina PE300技术对传统与工业化生产东北豆酱中细菌16S rDNA序列V3-V4区(338F/806R)和真菌ITS序列1区(ITS1F/ITS2R)扩增测序,进行生物信息学分析。结果表明,传统工艺生产豆酱中,乳杆菌属(Lactobacillus)、四链球菌属(Tetragenococcus)和芽孢杆菌属(Bacillus)等属的细菌及曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、念珠菌属(Candida)和丝孢菌属(Trichosporon)等属的真菌丰度较高,其中存在肠杆菌(Enterobacteriaceae)和葡萄球菌(Staphylococcus)等潜在风险微生物,不同家庭生产豆酱中高丰度的明串珠菌属(Leuconostoc)等细菌和梗孢酵母属(Sterigmatomyces)、镰刀菌属(Fusarium)等真菌丰度存在明显差异。工业化生产豆酱中高丰度细菌为乳杆菌属(Lactobacillus)、真菌为曲霉属(Aspergillus),群落构成简单,在微生物群落组成和代谢功能等方面与传统工艺生产豆酱相比存在的差异明显。经PICRUSt2功能预测分析知:传统工艺生产豆酱在糖酵解、糖异生、甘油酸代谢、有机酸的转化、蛋白质的磷酸化、嘌呤代谢、乙醛酸循环等功能丰度占优,工业化生产豆酱中在蛋白质降解和氨基酸代谢功能方面具有较高的丰度,揭示了传统工艺生产豆酱风味更佳,而工业化生产豆酱风味更稳定且生产周期短的原因。采用自建风险菌16S rDNA全长基因数据库比对发现:工业化生产豆酱的生物安全性更好,传统工艺生产豆酱可能存在更多的风险菌如:创伤弧菌(Vibrio vulnificus)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)等,揭示传统豆酱发酵过程中可能存在厌氧环境控制不足、原料污染或加工环节卫生缺陷导致产毒菌株增殖风险,工业化生产工艺在控制潜在风险菌方面具有显著优势。本研究为优化豆酱生产工艺、提高产品质量和保障食品安全提供了科学依据。

关键词:Illumina PE300测序;;东北豆酱;;微生物群落;;评估;;传统工艺;;工业化生产;;功能预测

基金资助:海南省自然科学基金高层次人才项目(520RC659);; 2022年三亚市科技创新专项(2022KJCX29);; 海南热带海洋学院“四新”研究与改革实践项目(RHYxgnw2023-05)