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发酵蔬菜作为我国发酵食品中重要组成部分,因其清香、入口爽脆、营养丰富而深受人们的喜爱,本课题主要对贵州、吉林两地具有代表性的发酵蔬菜的微生群落及其多样性进行分析,同时对分离到的乳酸菌菌株进行了体外抗氧化活性评估,主要结果如下:1.通过16S扩增子宏基因组分析结果表明,贵州发酵蔬菜在门水平上,厚壁菌门、变形杆菌门是绝对的优势菌门,丰度之和大于85%;在科水平,优势菌科为乳酸杆菌科,其次是鞘脂单胞菌科、酸杆菌科、普雷沃氏菌科、奈瑟氏菌科其相对丰度之和大于80%;在属水平,优势菌属为乳杆菌属、鞘脂单胞菌属、新鞘脂菌属、普雷沃氏菌属;在种水平,优势菌种为德氏乳杆菌、短乳杆菌、微黄奈瑟菌、粘滑罗斯菌。贵州发酵蔬菜在门水平菌落丰度变化较大的是厚壁菌门、变形杆菌门、蓝细菌门、拟杆菌门、梭杆菌门、放线杆菌门;在科水平是乳酸杆菌科、鞘脂单胞菌科、肠杆菌科、酸杆菌科;在属水平乳杆菌属、新鞘脂菌属、鞘脂单胞菌属、普雷沃氏菌属等菌群丰度在各样本中变化较大;在种水平德氏乳杆菌、短乳杆菌、产黑色普雷沃菌、微黄奈瑟菌、粘滑罗斯菌、类食品乳杆菌等在各样本的丰度差异较大。2.通过16S扩增子宏基因组分析结果表明,吉林发酵蔬菜在门水平厚壁菌门、变形杆菌门、蓝细菌门是优势菌,其丰度总和大于90%;在科水平,明串珠菌科丰度最高,其次是乳酸杆菌科、肠杆菌科和链球菌科。在属水平乳酸杆菌属、明串珠菌属、乳球菌属、不动杆菌属、新鞘脂菌属、梭杆菌属、链球菌属、奈瑟菌属、普雷沃氏菌属是主要的菌属,其丰度总和大于90%;在种水平,短乳杆菌、欧文氏菌、类食品乳杆菌、粘滑罗斯菌、微黄奈瑟菌是主要优势菌种。吉林发酵蔬菜各样本中的细菌在门水平丰度变化较大的是厚壁菌门、变形杆菌门、蓝细菌门、拟杆菌门、梭杆菌门、放线杆菌门;在科水平的是乳酸杆菌科、明串珠菌科、鞘脂单胞菌科、肠杆菌科、酸杆菌科、链球菌科、普雷沃氏菌科、奈瑟氏菌科、柄杆菌科、梭杆菌科;在属水平,主要是乳杆菌属、明串珠菌属、链球菌属、乳球菌属、欧文氏菌属、拟杆菌属、柄杆菌属;在种水平主要是短乳杆菌、产黑色普雷沃菌、微黄奈瑟菌、粘滑罗斯菌、类食品乳杆菌等。3.通过Veen图及Alpha多样性分析得出,吉林组物种丰富度和物种多样性均低于贵州组。STAMP与Lefse分析显示,在属水平上,贵州组与吉林组菌种丰度比例差异显著的有20种,有显著作用的菌在吉林组有16个,在贵州组有2个。4.通过PICRUSt分析,两组样本COG预测的主要功能基因类别基本相同,但丰度具有差异。KEGG功能预测结果表明,在两组样本中一级功能主要都是涉及代谢,其相关基因丰度达到43.44%~52.53%,二级功能主要涉及膜转运酶家族、能量代谢、细胞过程和信号传递以及次生代谢产物的生物合成。5.采用传统分离方法,从吉林的样本中共分离出41株乳酸菌,包括Lactobacillus plantarum 6株、Lactobacillus brevis 16株、Lactobacillus sake 9株、Lactobacillus Korea 2株,Leuconostoc pseudomesenteroides 5株、Weissella viridescens 3株;从贵州的样品中共分离到26株乳酸菌,包括Lactobacillus plantarum5株、Lactobacillus buchneri 13株、Lactobacillus acidophilus 3株、Lactobacillus Paracasei 1株。采用MEGA-X软件将吉林和贵州样品中分离出来的植物乳杆菌进行系统发育树的构建,发现两个地区的样本中分离到的植物乳杆菌并未呈现出区域性的进化关系。6.采用四种体外抗氧化活性评估方法对分离得到的乳酸菌菌株进行抗氧化功能评价,结果表明:55株菌株的发酵上清具有较高ABTS自由基的清除能力,其清除率在86.02%~92.81%之间;46株乳酸菌菌株的完整细胞对ABTS自由基的清除率在0.48%~12.02%;50株乳酸菌菌株的无细胞提取物的清除率在0.66%~17.46%。59乳酸菌菌株的发酵上清具有DPPH自由基清除率能力,其清除率在27.69%~73.15%;29株乳酸菌菌株的完整细胞对DPPH自由基清除能力,其清除率在0.54%~18%。28株乳酸菌的无细胞提取物对DPPH自由基的清除率在0.27%~20.78%。7株乳酸菌发酵上清抗脂质过氧化抑制率在5.41%~18.33%,33株乳酸菌菌株的完整细胞抗脂质过氧化抑制率在1.66%~54.37%,30株乳酸菌菌株的无细胞提取物的抗脂质过氧化抑制率在3.49%~81.39%。亚铁离子的螯合能力试验,23株乳酸菌菌株发酵上清的亚铁离子螯合率在13.11%~84.69%,24株乳酸菌菌株的完整细胞亚铁离子螯合率在45.65%~96.4%;39株乳酸菌菌株的无细胞提取物亚铁离子螯合率在58.87%~95.98%。对贵州和吉林两组乳酸菌的抗氧化能力进行对比,贵州组发酵上清对ABTS自由基的清除率大于吉林组,贵州组发酵上清、完整细胞对DPPH自由基的清除率大于吉林组,且差异显著,两组乳酸菌发酵上清、完整细胞、无细胞提取物的抗脂质过氧化和亚铁离子螯合差异不大。结论:贵州地区传统发酵蔬菜微生物多样性高于吉林地区;两地区优势微生物在科、属、种上存在较大的差异;采用传统分离方法所确定的优势微生物与16S扩增子宏基因组分析得到的优势菌群,不完全一致。分离到的乳酸菌胞外提取物对ABTS自由基清除能力和DPPH的清除能力要远高于完整细胞和胞内提取物,分离到的乳酸菌胞外提取物抗脂质过氧化抑制能力和亚铁离子螯合能力要低于完整细胞和无细胞提取物。分离到的乳酸菌完整细胞ABTS自由基清除能力和DPPH的清除能力与胞内提取物清除能力差异不大;分离到的乳酸菌完整细胞抗脂质过氧化抑制能力和亚铁离子螯合能力低于胞内提取物。贵州组乳酸菌对ABTS自由基清除、DPPH自由基清除、抗脂质过氧化能力整体高于吉林组,吉林组乳酸菌亚铁离子螯合能力整体高于贵州组