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酱香型白酒发酵过程中微生物群落结构分析

作　者: 陈林
导　师: 任迪峰
学　校: 北京林业大学
专　业: 农产品加工与贮藏工程
关键词: 酒曲酒醅微生物群落分析传统微生物培养法 Biolog PLFAs PCR-DGGE
分类号: TS262.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本论文选用参与酱香型白酒发酵过程各阶段发酵原料为实验对象,主要包括酒曲、发酵酒醅(上、中、下三层)、窖泥和堆积酒醅。通过传统微生物培养法、微生物群落水平生理学指纹方法中的Biolog法、脂肪酸(PLFAs)图谱法和现代分子生物学中的PCR-DGGE技术共四种现代生物技术手段研究和分析各种样品中微生物群落结构。从传统培养方法的结果我们可以看白酒发酵各个阶段微生物数量差异明显。微生物总量大小依次为：酒曲>堆积酒醅>发酵酒醅。发酵酒醅各阶层微生物总量也有差异,依次为：发酵底泥>上层酒醅>中层酒醅>下层酒醅(CFU)；各醅层微生物群落的霉菌、酵母、细菌组成情况也各异。通过Biolog微平板培养法我们看到白酒发酵阶段样品微生物活性随培养时间的延长而提高。用磷脂脂肪酸(PLFAs)研究白酒发酵阶段样品微生物群落结构,实验从样品中共检测到从C14-C22之间的30种PLFAs.其中16：00、16：1w7c、18：00在各样品中均检测到,即为发酵优势菌种。PCR-DGGE研究细菌微生物群落结构发现：发酵阶段各样品的微生物群落结构差异较明显。经过条带测定,样品中还存在着较多尚未被认识的微生物,这也说明使用基于非培养手段的分子生物学技术直接对酒曲样品总DNA分析有助于发现新的微生物种类。实验所分析的14种酒醅细菌群落中除了不可培养细菌未被归类外,其他主要属于厚壁菌门Firmicutes,包括乳杆菌目Lactobacillales的乳杆菌科Lactobacillaceae、芽孢杆菌目Bacillales的芽孢杆菌科Bacillaceae等类群,其中乳杆菌目占绝对优势。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
1 引言  7-19
  1.1. 研究的目的及意义  7-8
  1.2. 白酒发酵微生物研究进展  8-10
    1.2.1. 白酒酒曲简介  8
    1.2.2. 酒醅及窖泥简介  8-9
    1.2.3. 酒曲的研究进展  9-10
    1.2.4. 酒醅及窖泥的研究进展  10
    1.2.5. 白酒发酵微生物研究方向  10
  1.3. 微生物生态学基本的研究方法  10-15
    1.3.1. 微生物生态学研究的传统培养法  11
    1.3.2. 群落水平生理学指纹方法  11-12
    1.3.3. 生物标记法  12-13
    1.3.4. 以PCR为基础的DNA指纹图谱技术  13-15
      1.3.4.1. 变性梯度凝胶电泳技术和温度梯度凝胶电泳技术  13
      1.3.4.2. 荧光PCR技术  13-14
      1.3.4.3. 单链构象多态性分析技术  14
      1.3.4.4. 末端限制性片段长度分析型技术  14
      1.3.4.5. 实时定量PCR技术  14-15
      1.3.4.6. 小结  15
  1.4. 酱香型白酒简介  15-17
    1.4.1. 酱香型白酒工艺  15-17
    1.4.2. 酱香型白酒研究现状  17
  1.5. 课题研究内容和方法  17-19
2. 传统培养方法在酱香型白酒发酵微生物群落分析中的应用  19-25
  2.1. 材料与方法  19-21
    2.1.1. 原材料的选择与采集  19
    2.1.2. 其他实验材料  19
    2.1.3. 酒曲可培养微生物数量及测定  19-21
      2.1.3.1. 培养基及配方  19-20
      2.1.3.2. 实验方法  20-21
  2.2. 结果与分析  21-22
  2.3. 小结及讨论  22-25
3. CLPP法对酱香型白酒发酵微生物群落分析中的应用  25-35
  3.1. 材料与方法  25-28
    3.1.1. 实验材料  25
    3.1.2. 实验主要仪器及设备  25
    3.1.3. 实验方法  25-28
  3.2. 结果与分析  28-32
    3.2.1. 不同样品中的微生物平均颜色变化率  28-29
    3.2.2. 同一样品中的微生物对不同碳源利用能力分析  29-30
    3.2.3. 不同样品对相同碳源利用能力分析  30-32
  3.3. 小结及讨论  32-35
4. PLFA法对酱香型白酒发酵微生物群落分析中的应用  35-43
  4.1. 材料与方法  35
    4.1.1. 实验材料  35
    4.1.2. 实验主要仪器及设备  35
    4.1.3. 实验主要试剂  35
  4.2. 实验方法  35-36
  4.3. 数据处理  36-37
    4.3.1. 磷脂脂肪酸命名原则  36-37
    4.3.2. 数据分析及处理  37
  4.4. 实验结果  37-40
  4.5. 小结及讨论  40-43
5. PCR-DGGE法在酱香型白酒发酵微生物群落分析中的应用  43-53
  5.1. 材料与方法  44
    5.1.1. 实验材料  44
    5.1.2. 实验试剂及酶类  44
    5.1.3. 实验仪器和设备  44
  5.2. 实验方法  44-47
    5.2.1. 总基因组DNA的提取  44
    5.2.2. 全长的16s rDNA V3区片段扩增  44-45
    5.2.3. 酒醅微生物的PCR-DGGE  45
    5.2.4. 电泳条带回收及克隆  45-47
      5.2.4.1. 条带回收  45
      5.2.4.2. 模板连接技术  45-46
      5.2.4.3. 目的片段的克隆技术  46-47
  5.3. 数据处理  47-51
    5.3.1. 样品基因组DNA提取  47
    5.3.2. 样品基因组DNA的16s rDNA V3区扩增  47
    5.3.3. DGGE图谱分析  47-49
    5.3.4. 优势菌种系统发育树建立  49-51
  5.4. 小结及讨论  51-53
    5.4.1. 酒醅中微生物种类  51-52
    5.4.2. 酒醅中微生物群落结构受发酵周期的影响  52-53
6. 结论与展望  53-57
  6.1. 传统分析方法  53
  6.2. Biolog法  53
  6.3. PLFA法  53-54
  6.4. PCR-DGGE法  54
  6.5. 各种方法结果分析比较  54-55
  6.6. 展望  55-57
参考文献  57-63
个人简介  63-64
导师简介  64-65
获得成果目录  65-66
致谢  66-67
附录  67-70

酱香型白酒发酵过程中微生物群落结构分析

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