發(fā)酵蔬菜微生物群落變化及與亞硝酸鹽的關(guān)系.pdf

1、蔬菜發(fā)酵是一個由微生物主導(dǎo)的過程，微生物的種群、數(shù)量與發(fā)酵食品品質(zhì)、風(fēng)味和營養(yǎng)等密切相關(guān)。蔬菜表面富含多種微生物。在發(fā)酵體系中形成獨特的微生物群落非培養(yǎng)方法。蔬菜發(fā)酵體系中的微生物除乳酸菌外，還有酵母、霉菌等。這些種群在發(fā)酵體系中的生長存在方式、演替規(guī)律、與乳酸菌種群的關(guān)系及其相互作用對蔬菜發(fā)酵如何產(chǎn)生效應(yīng)，至今國內(nèi)外尚沒有系統(tǒng)、深入的研究。此外，這些微生物在發(fā)酵過程中以及腌漬品后期儲藏過程中不可避免的產(chǎn)生亞硝酸鹽。而亞硝酸鹽含量超標問

2、題又是限制蔬菜發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的重要問題。因此，本文探究了發(fā)酵蔬菜細菌和真菌群落變化并開展了與亞硝酸鹽形成、還原相關(guān)微生物鑒定的研究，為蔬菜發(fā)酵機制、質(zhì)量控制及低亞硝酸鹽含量工藝的建立提供理論依據(jù)。
　　 有研究表明在自然發(fā)酵過程中，食鹽濃度、微生物發(fā)酵產(chǎn)酸、乳酸菌和輔料的抑菌作用是影響微生物群落變化的主要因素。本文采用PCR-DGGE非培養(yǎng)方法結(jié)合BIOLOG方法分析研究蔬菜發(fā)酵過程中細菌、真菌隨發(fā)酵時間變化而演變的規(guī)律，并進行群體鑒

3、定、個體鑒定及對群落結(jié)構(gòu)和功能性進行分析，以期全面揭示微生物群落變化。
　　 通過DGGE方法對發(fā)酵蔬菜體系中細菌、真菌群落進行鑒定得出食鹽濃度4％的發(fā)酵蔬菜細菌群落在發(fā)酵前后期相對豐富，尤以發(fā)酵后期細菌種類多，生物量大，發(fā)酵中期物種相對單一，而真菌群落在發(fā)酵前后期也相對豐富;食鹽濃度6％的發(fā)酵蔬菜細菌群落在整個發(fā)酵期相對穩(wěn)定，種類數(shù)相對少，真菌群落在發(fā)酵初期物種相對單一但生物量高，到發(fā)酵后期物種豐富;食鹽濃度8％的發(fā)酵蔬菜細菌

4、群落于發(fā)酵前期種類有限，發(fā)酵中后期物種相對豐富，生物量大，而真菌主要存在于發(fā)酵前期。
　　 個體鑒定結(jié)果表明食鹽濃度4％的發(fā)酵蔬菜細菌體系中最大的類群為γ變形桿菌綱微生物，包括假單胞菌（Pseudomonas sp.）、沙雷氏菌（Serratia sp.）、泛菌(Pantoea dispersa)及松鼠葡萄球菌(Staphylococcussciuri)等芽孢桿菌屬微生物，而真菌微生物主要有Wickerhamomycesanom

5、alus、假絲酵母（Candida sp.）、季也蒙酵母（Meyerozymaguilliermondii）;食鹽濃度6％的發(fā)酵蔬菜細菌體系中含有檸檬明串珠菌(Leuconostoc citreum)和腸系膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)等乳桿菌目微生物以及腸桿菌（Enterobacter sp.）、泛菌（Pantoea sp.）等γ變形桿菌綱微生物，真菌微生物主要包括釀酒酵母（Saccharomyces

6、cerevisiae）、季也蒙酵母（Meyerozyma guilliermondii）、漢遜德巴利氏酵母（Debaryomyces hansenii、畢赤酵母（Pichia sorbitophila）等;食鹽濃度8％的發(fā)酵蔬菜細菌體系中包括沙雷氏菌(Serratia sp.)、拉恩氏菌(Rahnella sp.)等γ變形桿菌綱微生物以及松鼠葡萄球菌(Staphylococcussciuri)，真菌微生物主要為假絲酵母（Candida

7、glaebosa）、畢赤酵母(Pichiasorbitophila)、Wickerhamomyces anomalus及馬克斯克魯維酵母（Kluyveromyces marxianus）。
　　 對微生物群落結(jié)構(gòu)特征分析表明，食鹽濃度4％的發(fā)酵蔬菜在發(fā)酵后期細菌種類相對豐富，真菌種群在發(fā)酵第3d、第5d、第13d微生物種類相對豐富;食鹽濃度6％的發(fā)酵蔬菜在整個發(fā)酵期細菌群落結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定且微生物種類遠不及食鹽濃度4％的發(fā)酵蔬菜豐富

8、，真菌群落在發(fā)酵初期物種相對單一但含量豐富，到發(fā)酵后期物種有所增加;食鹽濃度8％的發(fā)酵蔬菜細菌群落結(jié)構(gòu)為三種食鹽濃度中最穩(wěn)定的，所包含的微生物種類少，生物量低，真菌在發(fā)酵第3d微生物種群最豐富。
　　 通過BIOLOG方法探究發(fā)酵蔬菜群落功能多樣性得出發(fā)酵蔬菜微生物群落碳源利用情況為食鹽濃度4％的發(fā)酵蔬菜AWCD值呈先上升后平穩(wěn)變化的趨勢，食鹽濃度6％的發(fā)酵蔬菜AWCD呈上升趨勢，食鹽濃度8％的發(fā)酵蔬菜對碳源的利用呈不規(guī)則變化;

9、發(fā)酵蔬菜微生物群落多樣性變化表現(xiàn)為食鹽濃度和發(fā)酵時間對發(fā)酵蔬菜微生物群落豐富度和均勻度(Shannon指數(shù))影響不大，mcIntosh指數(shù)變化以食鹽濃度4％和6％的發(fā)酵蔬菜最為明顯，simpson指數(shù)變化表明4％食鹽濃度和8％食鹽濃度的發(fā)酵蔬菜變化不明顯，而食鹽濃度6％的發(fā)酵蔬菜變化相對明顯。
　　 借助DGGE圖譜結(jié)合亞硝酸鹽含量變化確定蔬菜發(fā)酵過程中的優(yōu)勢菌與亞硝酸鹽生成、還原的關(guān)系。結(jié)果表明:食鹽濃度4％的發(fā)酵蔬菜中，與亞

10、硝酸鹽形成相關(guān)的微生物可能是假單胞菌（Pseudomonas sp.）、泛菌（Pantoea dispersa）、假絲酵母（Candida sp.）及松鼠葡萄球菌（Staphylococcus sciuri），與亞硝酸鹽還原相關(guān)的微生物可能為沙雷氏菌（serriatia sp.）;在食鹽濃度6％的發(fā)酵蔬菜體系中，腸桿菌（Enterobacteriaceae bacterium）、檸檬明串珠菌（Leuconostoc citreum）、假

11、絲酵母（Candida saitoana）、畢赤酵母（Pichia sorbitophila）可能與亞硝酸鹽的形成相關(guān)，假單胞菌（Pseudomonas sp.）可能與亞硝酸鹽的還原有關(guān);而在食鹽濃度8％的發(fā)酵蔬菜中，與亞硝酸鹽形成相關(guān)的可能為德巴利氏酵母（Debaryomyces occidentalis）、畢赤酵母(Pichiasorbitophila)及假單胞菌（Pseudomonas sp.），沙雷氏菌（serriatia sp