传统发酵大头菜中微生物群落结构的动态变化及益生特性研究

Hubei Xiangyang kohlrabi was one of the China's four famous pickles and it was the national product of geographical indication. It had a long history, and contained the abundant resources of microorganisms during the fermentation process. At present, there were a little research on the microorganisms of traditional fermented kohlrabi, and general traditional culture methods were used. Therefore it was difficult to fully reveal the diversity and community structure changes of microorganisms in microbial fermentation. Illumina Miseq high-throughput sequencing technology was used to analyse the microbial diversity and structure of dynamic flora changes in traditional fermented kohlrabi. Pure culture methods were combined with modern molecular biology technique to separate, purify and identify the dominant microorganisms, and build microorganisms repository of fermented kohlrabi. To screening out probiotics of good properties, acid resistance, bile salt resistance, antioxidant properties and lower cholesterol were analysed. . Through this project research, it will fully reveal the diversity and community structure changes of microorganisms of traditional fermented kohlrabi on gene level, build microorganisms repository and develop natural microbial resources. It will provide a research basis for the development and utilization of probiotics and the next kohlrabi industrial and standardized production.

湖北襄阳大头菜是我国四大名腌菜之一，是国家地理标志产品，历史悠久，发酵过程中蕴藏了丰富的微生物资源。目前针对传统发酵大头菜中微生物方面的研究甚少，且采用的都是传统纯培养的方法，很难全面揭示发酵中微生物的多样性和群落结构变化。本项目采用Illumina Miseq高通量测序技术对传统发酵大头菜中的微生物多样性和菌群结构动态变化进行分析，结合纯培养方法和现代分子生物学技术对大头菜中的优势微生物进行分离、纯化和鉴定，构建发酵大头菜菌种资源库，并进行耐酸性、耐胆盐性、抗氧化特性和降低胆固醇特性等益生特性的研究，以筛选获得特性良好的益生菌株。. 通过本项目的研究，将从基因水平上全面揭示传统发酵大头菜中微生物的多样性和群落结构的动态变化，建立发酵大头菜菌种资源库，开发自然微生物资源，为今后大头菜的工业化、标准化生产和益生菌的开发利用提供一定的研究基础。

湖北襄阳大头菜是我国四大名腌菜之一，是国家地理标志产品，历史悠久，发酵过程中蕴藏了丰富的微生物资源。本项目采用Illumina Miseq高通量测序技术对传统发酵大头菜中的微生物多样性和菌群结构动态变化进行分析，并对大头菜中的优势微生物进行分离、纯化和鉴定，构建发酵大头菜菌种资源库，进行益生特性的研究，考察发酵过程中大头菜理化特性的变化。研究主要结果如下：（1）明确了传统发酵大头菜不同发酵阶段参与微生物的种属，从基因水平阐明了传统发酵大头菜中微生物的多样性和群落结构的动态变化。相比而言，农家作坊加工的大头菜发酵液微生物多样性和丰富度高于工厂生产的大头菜发酵液，两者在群落组成和结构上也存在一定的差异。（2）对传统发酵大头菜发酵过程中的优势微生物进行了分离纯化，并对其进行了菌种鉴定，筛选出一批具有一定抗氧化、耐胆盐、耐酸性和降胆固醇等益生特性的菌株。（3）理化特性方面，随着腌制发酵的进行，大头菜的脂肪含量没有显著变化，而纤维含量和蛋白质含量显著降低。大头菜内部由新鲜的白色逐渐变为深褐色，L*值逐渐降低，a*值和b*值呈现先增大后减小的趋势，dE值逐渐增大，各加工阶段的大头菜整体色泽差异显著。质构方面，经腌制发酵后，大头菜的硬度、脆性较新鲜时显著提高，而咀嚼性显著降低。通过本项目的研究，为今后大头菜的工业化、标准化生产和益生菌的开发利用提供了一定的研究基础。