中高温大曲发酵过程中芽孢杆菌生物膜对保水性的调控机制研究

2025-04-11 90 0.81M 0

  摘要:在中高温大曲发酵过程中,曲胚多孔介质的水分传递有利于微生物的适应性增强,其中产膜微生物具有原料分解、促进代谢协同、调控发酵环境的功能,而芽孢杆菌作为一种典型的产膜微生物,其对于大曲发酵的调控机制还有待研究。该研究首先通过扩增子测序研究了大曲发酵过程中的微生物结构,发现高温发酵阶段芽孢杆菌占据优势地位,相对丰度对比大曲发酵早期增加了10倍;基于高温条件从大曲中筛选出了3株芽孢杆菌,通过QPCR方法监测它们的生物量变化,并结合结晶紫检测法分析其生物膜形成能力,发现解淀粉芽孢杆菌GKT04菌株在高温和共培养条件下生物量稳定且相对更高,并且生物膜形成能力高于其他两菌株一倍以上;进一步对其胞外多糖构成进行离子色谱检测发现,解淀粉芽孢杆菌GKT04在发酵过程中可产生甘露糖(98.5 mg/L)和鼠李糖(76.4 mg/L),增强了生物膜的黏度、稳定性和保水能力;在模拟大曲发酵实验中,解淀粉芽孢杆菌GKT04使发酵结束时的含水量相对提高了20%,借助扫描电子显微镜观察发现,解淀粉芽孢杆菌GKT04可以使大曲基质表面覆盖更丰富的生物膜,从而增强大曲的保水性。该研究对芽孢杆菌调控大曲发酵的生理机制有了新的认识,为大曲的强化发酵以改善发酵品质提供了新的视角。

  文章目录

  1材料与方法

  1.1 材料与试剂

  1.1.1 菌株

  1.1.2 试剂

  1.2 仪器与设备

  1.3 实验方法

  1.3.1 培养基和试剂的配制

  1.3.2 菌株活化与培养

  1.3.3 中高温大曲的扩增子检测

  1.3.4 模拟大曲发酵实验

  1.3.5 芽孢杆菌的生物量的qPCR检测

  1.3.6 菌株生物膜生成能力检测

  1.3.7 大曲的理化指标测定

  1.3.8 生物膜胞外多糖的离子色谱检测

  1.3.9 生物膜的扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)图像检测

  1.4 数据统计分析

  2结果与分析

  2.1 中高温大曲中微生物结构与水分变化

  2.1.1 中高温大曲中微生物结构分析

  2.1.2 中高温大曲中水分变化分析

  2.1.3 中高温大曲中芽孢杆菌的生



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