黑龙江优质白酒窖泥兼性厌氧细菌种群多样性的研究

论文摘要

窖泥是浓香型白酒生产的基础,窖泥中微生物种群的类别和比例关系对白酒风味的形成有着至关重要的作用,兼性厌氧细菌是窖泥中的主要优势菌群,因此有必要对其进行分类鉴定,确定其中存在的种群及其比例分布,并建立它们所具有的特性与浓香型白酒发酵风格的关系。黑龙江省白酒产量高、质量低,销售额高、效益低的根本原因在于白酒企业中优质的窖池较少,因此,研究黑龙江省白酒窖泥中的微生物种群结构、分布及其代谢产物,分离筛选功能菌株,对提高黑龙江省白酒质量和建立白酒窖池微生态数据库具有十分重要的意义。本课题对黑龙江富裕老窖酒业有限公司的不同窖龄的两个窖池中不同部位窖泥进行采样;采用经典的微生物分离、纯化技术,获得样品中微生物的纯培养,利用形态特征、生理生化指标对所得纯培养进行种属鉴定及不同窖龄不同部位窖泥细菌种群进行统计比较分析;利用理化和气相色谱检测筛选功能菌株,并利用16S rDNA分子鉴定的方法确定种属;将传统可培养方法和PCR-DGGE分子技术相结合,分析窖泥样品中微生物种群结构,更全面地认识和了解窖泥中微生物群落多样性。分析Ⅰ窖和Ⅱ窖两个窖池不同部位窖泥中细菌种群分布可知,不同窖龄窖泥中细菌种类和数量存着明显差异,同一窖池不同部位细菌不相同。对窖泥中微生物种群进行形态学和生理生化鉴定分析可知,其为芽孢杆菌属、盐芽孢杆菌属、类芽孢杆菌属、硫胺素芽孢杆菌属、短芽孢杆菌属、假单胞杆菌属、芽孢八叠球菌属等7个属,芽孢杆菌属为优势菌属;利用理化和气相色谱检测指标筛选出高产酸酯的10株功能菌株,经16S rDNA分子鉴定,确定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）、植物芽孢杆菌（Bacillus endophyticus）、嗜盐芽孢杆菌（Bacillus alcalophilus）、铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）、米氏硫胺素芽孢杆菌（Aneurinibacillus migulanus）、梭状芽孢杆菌（Bacillusfusiformis）、巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）。利用DGGE法对窖泥中细菌多样性进行分析,共检测到15个不同的条带,其中10个不同部位的样品中微生物丰度不同。Ⅰ窖窖底泥中微生物最丰富,有7个不同的条带,Ⅱ窖窖底泥样中,有5个不同的条带。10个不同部位样品间相似度不高,Ⅱ窖窖壁第一层与第三层微生物群落间的相似性最高为75.7%,Ⅱ窖窖壁第二层和Ⅰ窖窖壁第四层间的相似性最低为6.4%。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 白酒工业的研究现状及发展趋势
• 1.2 白酒窖泥微生物多样性的研究
• 1.2.1 微生物生态学的研究
• 1.2.2 窖泥微生物群落多样性的研究
• 1.2.3 窖泥微生物代谢多样性研究
• 1.3 窖泥功能菌在酿酒工业中的应用
• 1.4 微生物多样性研究方法
• 1.4.1 传统培养方法
• 1.4.2 分子生物学方法
• 1.5 本研究的目的及意义
• 1.6 主要研究内容
• 第2章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 供试材料
• 2.1.2 供试菌种
• 2.1.3 主要试剂及配置
• 2.1.4 培养基及试剂盒
• 2.2 实验仪器设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 窖泥取样
• 2.3.2 窖泥细菌分离培养基的选择
• 2.3.3 不同窖龄不同部位窖泥兼性厌氧细菌分离与纯化
• 2.3.4 不同窖龄不同部位窖泥兼性厌氧细菌初步鉴定与分类统计
• 2.3.5 主要功能菌的筛选
• 2.3.6 利用16S rDNA进行功能菌的系统发育分析
• 2.3.7 变性梯度凝胶电泳（DGGE）
• 第3章 结果与分析
• 3.1 窖泥中细菌分离培养基的选择分析
• 3.2 不同窖龄不同部位窖泥中兼性厌氧细菌多样性分析
• 3.2.1 窖泥兼性厌氧细菌的分离纯化
• 3.2.2 兼性厌氧细菌菌株形态及生理生化初步鉴定
• 3.3 白酒窖泥中功能菌的筛选
• 3.3.1 细菌产酸分析
• 3.3.2 细菌产酯分析
• 3.3.3 细菌发酵液微量成分分析
• 3.4 利用16S rDNA进行功能菌的系统发育分析
• 3.5 变性凝胶梯度电泳（DGGE）
• 3.5.1 窖泥中细菌总DNA提取
• 3.5.2 窖泥细菌总16S rDNA V3区PCR扩增
• 3.5.3 DGGE电泳及其图谱分析
• 第4章 讨论
• 4.1 窖泥和白酒质量的关系
• 4.2 黑龙江省白酒窖泥微生物的研究意义
• 4.3 新老窖池窖泥中细菌种群差异的分析
• 4.4 功能菌筛选的重要性
• 4.5 DGGE法分析窖泥微生物多样性的可行性探讨
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的学术成果