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食品与发酵工业2024年第21期:基于宏基因组学技术解析工业发酵蔬菜中亚硝酸盐形成及降解机理

来源:期刊VIP网 时间:


作者:伍亚龙;杨姗;陈功;张其圣;汪冬冬;唐垚;史梅莓;吕鹏军;王勇;

单位:四川东坡中国泡菜产业技术研究院;四川益动源生物科技有限公司;四川省食品发酵工业研究设计院有限公司;

摘要:蔬菜发酵过程中亚硝酸盐形成及降解机制对于控制亚硝酸盐含量,保证发酵蔬菜食用安全性至关重要。该研究利用宏基因组学方法分析了4种工业发酵蔬菜中的微生物群落分布以及功能基因。物种注释结果表明,发酵蔬菜以乳杆菌属(Lactobacillus)、盐单胞菌属(Halomonas)、枝芽孢杆菌属(Virgibacillus)为优势细菌属,以德巴利酵母属(Debaryomyces)、苏吉雅玛酵母属(Sugiyamaella)、毕赤酵母属(Pichia)和舍弗氏酵母属(Scheffersomyces)为优势真菌属。功能基因分析表明,4种工业发酵蔬菜中亚硝酸盐代谢途径包括反硝化作用、异化硝酸盐还原作用和同化硝酸盐还原作用,硝酸盐还原酶、硝基单加氧酶、亚硝酸盐还原酶、一氧化氮还原酶[细胞色素c]、一氧化二氮还原酶、亚硝酸盐还原酶[NADH]、铁氧还蛋白亚硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶[NAD(P)H]是亚硝酸盐代谢过程中起主导作用的酶。微生物与功能基因关联分析表明,费斯莫尔德乳杆菌(Lactobacillus versmoldensis)、咸海鲜盐单胞菌(Halomonas jeotgali)、橙色盐单胞菌(Halomonas lutea)、反硝化盐单胞菌(Halomonas halodenitrificans)、盐反硝化枝芽孢杆菌(Virgibacillus halodenitrificans)等细菌以及米曲霉(Aspergillus oryzae)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)等真菌可能参与反硝化作用、异化硝酸盐还原作用,细菌解淀粉嗜盐碱球菌(Natronococcus amylolyticus)和真菌汉逊德巴利酵母(Debaryomyces hansenii)、食腺嘌呤芽生葡萄孢酵母(Blastobotrys adeninivoran)可能参与同化硝酸盐还原作用,从而促进发酵蔬菜中亚硝酸盐的形成与降解。该研究为探究蔬菜自然发酵过程中亚硝酸盐代谢途径、功能基因以及关联微生物信息提供了新的思路,为发酵蔬菜亚硝酸盐调控提供理论依据。

关键词:发酵蔬菜;;亚硝酸盐;;宏基因组学;;微生物;;功能基因