傳統(tǒng)酸面團(tuán)中釀酒酵母和舊金山乳桿菌的種內(nèi)多樣性及其互作研究.pdf

1、酸面團(tuán)在我國(guó)又稱作老面、酵子等，其發(fā)酵的饅頭因其獨(dú)特的風(fēng)味和較好的口感受到廣大消費(fèi)者的青睞。然而國(guó)內(nèi)對(duì)于酸面團(tuán)中的優(yōu)勢(shì)微生物及其相互作用尚缺乏系統(tǒng)的研究。本論文主要對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)酸面團(tuán)中的優(yōu)勢(shì)微生物釀酒酵母和舊金山乳桿菌進(jìn)行分離，從基因和代謝性能兩個(gè)方面揭示了它們各自的種內(nèi)多樣性，并對(duì)兩者相互作用對(duì)饅頭品質(zhì)影響的機(jī)理進(jìn)行了探究。
　　采用M-RAPD和MLST技術(shù)，對(duì)分離自13個(gè)不同地區(qū)傳統(tǒng)酸面團(tuán)中的98株舊金山乳桿菌進(jìn)行基因分型，分

2、別將這些菌株分成6種和10種不同類型。MLST技術(shù)比M-RAPD有更高的分辨率，但M-RAPD卻可以將ST型相同的菌株分成不同的類型，說(shuō)明MLST技術(shù)與M-RAPD結(jié)合可以更精確地對(duì)舊金山乳桿菌進(jìn)行分型。舊金山乳桿菌的菌株類型似乎與地域來(lái)源關(guān)系不大，且來(lái)自不同地區(qū)的大部分菌株親緣關(guān)系較近。
　　基于基因分型結(jié)果，對(duì)其中28株舊金山乳桿菌的代謝性能進(jìn)行測(cè)定比較，結(jié)果表明舊金山乳桿菌各菌株在產(chǎn)酸、產(chǎn)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)以及蛋白水解能力方面均

3、存在一定的差異，在產(chǎn)胞外多糖上差異不大。對(duì)舊金山乳桿菌各菌株的基因型和其代謝性能的相關(guān)性進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用M-RAPD和MLST技術(shù)得到的基因分型結(jié)果與舊金山乳桿菌的代謝性能沒有明顯的關(guān)聯(lián)，說(shuō)明通過(guò)這兩種技術(shù)得到的舊金山乳桿菌菌株間的基因型多樣性可能并不能很好地反映如產(chǎn)酸、蛋白水解、產(chǎn)風(fēng)味物質(zhì)等代謝性能相關(guān)的一些特定基因的差異性。
　　采用RAPD技術(shù)，對(duì)采集自中國(guó)不同地區(qū)傳統(tǒng)酸面團(tuán)中的150株釀酒酵母進(jìn)行基因分型，共將它們分為5

4、種不同的類型。根據(jù)基因分型的結(jié)果，對(duì)其中22株釀酒酵母菌株的發(fā)酵性能進(jìn)行測(cè)定并比較分析，結(jié)果表明釀酒酵母不同菌株在發(fā)酵力、葡萄糖利用能力、對(duì)饅頭的質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味物質(zhì)影響等方面均存在一定的差異，但菌株間的這些差異卻與它們RAPD分型結(jié)果沒有明顯的關(guān)聯(lián)，說(shuō)明通過(guò)RAPD技術(shù)得到的釀酒酵母菌株間的基因型多樣性并不能很好地反映例如糖酵解、Ehrhch途徑等相關(guān)的一些特定基因的差異性。
　　釀酒酵母和舊金山乳桿菌以107∶107 CFU/g的比

5、例混合發(fā)酵時(shí)大約在6h趨于穩(wěn)定狀態(tài)，與其他比例混合發(fā)酵相比時(shí)間更短。在混合發(fā)酵過(guò)程中，面團(tuán)中麥芽糖、葡萄糖和果糖的含量均呈現(xiàn)先增加后減少的變化趨勢(shì)，而蔗糖的含量則不斷減少。舊金山乳桿菌對(duì)釀酒酵母的糖代謝有影響，其在利用麥芽糖的過(guò)程中會(huì)釋放葡萄糖，從而使釀酒酵母對(duì)葡萄糖的代謝增加，對(duì)麥芽糖的代謝減少。面團(tuán)中氨基酸的總量在混合發(fā)酵過(guò)程中大致呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢(shì)，且比釀酒酵母和舊金山乳桿菌單獨(dú)發(fā)酵的樣品都要高，一些對(duì)風(fēng)味形成具有重要作用的氨

6、基酸，如纈氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、半胱氨酸等，在混合發(fā)酵后期含量均有所增加，并高于單獨(dú)發(fā)酵的樣品?；旌习l(fā)酵對(duì)風(fēng)味物質(zhì)組成也帶來(lái)一定影響，產(chǎn)生了新的風(fēng)味物質(zhì)乳酸異戊酯，并促進(jìn)乙酸、2-甲基-己酸等有機(jī)酸的合成，卻使2，3-戊二酮、2-甲基-1-丙醇、3-甲基-1-丁醇、苯乙醇等一些主要通過(guò)釀酒酵母代謝產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)含量顯著減少。
　　對(duì)釀酒酵母和舊金山乳桿菌的相互作用進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，結(jié)果表明舊金山乳桿菌不同菌株Sx14和Ts1分別

7、與釀酒酵母混合發(fā)酵對(duì)釀酒酵母基因表達(dá)的影響存在差異，但均導(dǎo)致釀酒酵母對(duì)葡萄糖的利用增加、精氨酸轉(zhuǎn)化為鳥氨酸的過(guò)程增加、乙醇的合成減少，HXK2、CAR1和PDC6是其中的關(guān)鍵基因，我們通過(guò)qPCR技術(shù)對(duì)它們?cè)诨旌习l(fā)酵中表達(dá)量的改變進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果與轉(zhuǎn)錄組的一致。同時(shí)，混合發(fā)酵也引起了甘油合成增加，氨基酸的代謝增強(qiáng)，生物素的合成減少，谷胱甘肽的代謝減少，乙酸合成減少等，這些也會(huì)對(duì)饅頭的品質(zhì)帶來(lái)一定的影響。另外，與釀酒酵母混合發(fā)酵時(shí)，舊金山