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诺丽(Morinda citrifolia Linn,noni)作为传统保健食品和药品具有悠久的历史,主要分布于南太平洋诸岛屿、东南亚,以及我国海南、台湾和西沙群岛等地。诺丽发酵汁(诺丽酵素)作为其最盛名的发酵产品,因独特风味和营养功效而广受人们喜爱,但其工业化生产及应用面临着诸多问题。诺丽发酵汁作为一种自然发酵产品,其发酵本质上是多种微生物共同发挥作用的共发酵体系,不同发酵阶段起主导作用的微生物不尽相同。而发酵过程中微生物群落结构的变化可能会导致诺丽发酵汁中营养成分和活性物质的种类及含量有所改变。为此,本研究应用高通量测序技术阐明诺丽自然发酵过程中细菌群落结构变化,筛选得到优势微生物,并进一步应用于诺丽发酵中,探讨其对发酵汁品质的影响,以此保障诺丽发酵汁的品质及其安全有效生产,为传统诺丽发酵汁的工业化、标准化生产和技术升级提供理论依据和参考,同时可为开发特定保健功能的诺丽新产品提供新的思路。主要结果如下:(1)采用Illumina HiSeq高通量测序方法分析表明,诺丽自然发酵过程中,所有发酵汁样品中细菌共归为17个门和365个属,主要以变形菌门(Proteobacteria,82.33%)、蓝菌门(Cyanobacteria,14.29%)和厚壁菌门(Firmicutes,1.39%)为主。其中变形菌门主要以醋杆菌属(Acetobacter)和葡糖杆菌属(Gluconobacter)为主。随着自然发酵的进行,蓝菌门急剧减少,变形菌门急剧增加,发酵至6d时,以变形菌门(90.71%)为主,其中葡糖杆菌属相对丰度达到最高(84.75%)。随着发酵时间的继续延长,葡糖杆菌属开始下降,醋杆菌属逐渐增加。发酵至80d,发酵汁基本为变形菌门(98.57%),其中以醋杆菌属(93.06%)为主。在整个发酵过程中,始终以葡糖杆菌属和醋杆菌属为主导,表明醋酸菌为诺丽自然发酵过程中优势微生物。(2)从不同发酵阶段诺丽自然发酵汁中共分离出67个菌株,通过传统生理生化试验和16SrRNA序列同源分析鉴定出24株醋酸菌。分别为:Acetobacterfabarum(9株)、Acetobacter syzygii(7 株)、Acetobacter pasteurianus(2株)Acetobacter tropicalis(1 株)、Acetobacter larmbici(1 株)和Gluconobacter japonicu(4 株)。可见诺丽自然发酵汁中醋酸菌的丰富多样性,Acetobacaer fabarum和Acetobbacter syzygii为诺丽自然发酵过程中优势菌种。发酵性能方面,Acetobacter fabarumN17可耐受40℃高温和体积分数为7%的乙醇,在30 ℃和5%乙醇条件下产酸量达到最高,为17.16 g/L。Acetobacter syzygiiN5最适生长温度为34 ℃,且产酸量达到最高,为27.52 g/L,在40 ℃高温条件下仍有一定程度的生长,但对乙醇较为敏感,乙醇体积分数增加到7%时,基本停止生长。此外,Acetobacter tropicalisN21在40℃高温中仍能良好生长且产酸量为14.85 g/L,在乙醇体积分数为7%时,产酸量依然达到23.60 g/L,其耐高温和耐乙醇能力均优于其他菌株。(3)分别接种6株醋酸菌进行单菌发酵,所得诺丽汁综合品质均优于自然发酵,不同菌种发酵诺丽汁品质有所差异。如Acetobacter lambici N10发酵汁酸度最高,Gluconobacter japoNicus1 和Acetobacterfabar.N17 发酵汁中还原糖含量显著高于其他样品。Gluconobacter japonicus Nl 1 和 Acetobacter pasteurian N4 发酵汁抗氧化性能表现较好。Acetobacter syzygiiN5发酵汁中东莨菪素含量最高,比自然发酵汁样品提升了 45.598%。(4)不同产地各诺丽发酵汁各指标均呈现明显的产地差异性。泰国产地(TL)pH值最低,总酸含量最高。斐济产地(FJ)蛋白质含量较高,但与新西兰产地(NZ)和海南海口产地(HNH)并无显著差异(P>0.05)。NZ中还原糖、总酚和总黄酮含量均高于其他地区。在抗氧化活性方面,NZ的自由基清除能力最强,FJ在还原能力上表现最优。各地区诺丽发酵汁有机酸组成中均以半乳糖醛酸含量最高,延胡索酸含量最低。在总量上,以TL最高。NZ和FJ的东莨菪素和去乙酰车业草苷酸含量均高于其他产地。主成分分析表明,FJ的营养品质较为优良,综合评价得分最高。