基于高通量测序分析冻干老面与新鲜老面细菌群落结构.docx

基于高通量测序分析冻干老面与新鲜老面细菌群落结构
引言
老面是面包、馒头等食品生产中不可或缺的原料。老面中菌群的变化直接影响了食品的质量和口感。为了解决老面育种繁琐、污染易发等问题，人们尝试使用冷冻干燥技术制作老面。然而，老面制作过程中微生物群落的变化机制仍未完全掌握。本文基于高通量测序技术对新鲜老面和冻干老面的菌群落进行分析，探究其结构变化的原因。
材料与方法
实验选取了3份新鲜老面和3份冻干老面样品进行分析。样品的DNA提取使用基于玻璃珠和QIAampDNAminikit的方法，PCR扩增使用对16SrRNA基因V4区域进行引物设计的方案。高通量测序使用IlluminaHiSeq平台进行，产出的原始数据使用QIIME2软件进行质控、去除噪声和OTU聚类等分析。
结果
实验共产生了120万个序列，经过预处理后剩余109万个序列，并聚类为600个OTU。样品之间的菌群异质性普遍较高，但冻干老面样品中的群落多样性显著低于新鲜老面，Shannon指数分别为4.81和5.42。使用LEfSe算法进行差异OTU筛选和分析，结果发现冻干老面中的梭状芽孢杆菌属（Clostridium）和乳酸杆菌属（Lactobacillus）数量明显高于新鲜老面，而葡萄球菌属（Staphylococcus）和链球菌属（Streptococcus）数量明显低于新鲜老面。此外，实验还发现冻干老面中的群落结构与时间间隔相关，如冻干时间越长，梭状芽孢杆菌属占比越高。
讨论与结论
高通量测序技术能够较为全面地呈现老面菌群落的多样性和结构变化。本实验结果表明，冻干老面相对于新鲜老面来说，其菌群落多样性较低，而梭状芽孢杆菌属和乳酸杆菌属占比明显升高，葡萄球菌属和链球菌属占比明显降低。这可能与冻干过程中的高温灭菌和脱水等因素有关。实验还发现冻干时间与菌群结构间存在一定关联。综上，针对老面工业化生产过程中的微生物变化，我们建议从降低冻干温度、延长冻干时间等方面入手，以提高老面质量和稳定性。