酸笋(Fermented bamboo shoots,FBS)是我国南方地区传统特色发酵食材,因其营养丰富,风味独特而深受人们青睐。对酸笋的业已研究主要集中在其营养成分、风味物质、工艺优化等方面,缺乏对酸笋产品的微生物组成,优势菌种,以及这些菌群表达的基因功能等的测定、分析。本研究在经典酸笋产区----桂林、柳州、来宾、百色、南宁、贵港等6个地区,每地普访群众,选择一户大家都认为酸笋做得好的农家,采集其家庭一个酸笋坛泡液中部的发酵液,重复3次,液氮立即冻存,干冰带回实验室备用。共获得18份酸笋发酵液样品,首次报道采用宏基因组分析技术,对其中的微生物进行了全面分析,鉴定菌群,分析丰度,进行微生物基因功能注释,重点分析了其微生物的氨基酸、有机酸、亚硝酸盐代谢。旨在揭示酸笋中的微生物面貌,探讨与酸笋的营养、风味物质的关系。获得的主要研究结果如下:1.酸笋的微生物多样性当地制作酸笋的基材是麻竹(Dendrocalamus latiflorus)笋,通过对18份酸笋发酵液的宏基因组分析,共检测出156种微生物,隶属于8门,16纲,30目,63科,92属。远远高于他人采用传统培养法、16S r RNA基因序列分析法获得的22种酸笋微生物的数量。其中,厚壁菌门占86.10%,乳杆菌属高达84.84%,发现酸笋的优势菌种是发酵乳杆菌(L.fermentum)、植物乳杆菌(L.plantarum)、解淀粉乳杆菌(L.amylolyticus)、布氏乳杆菌(L.buchneri)、短乳杆菌(L.brevis),益生菌种占69.05%,有害菌仅占0.24%,功能尚明确的菌种占30.26%。贵港酸笋微生物的α多样性最高,Shannon指数1.65,检测到77种微生物;柳州酸笋的微生物多样性最低,Shannon指数0.73,检测到16种微生物,仅此两地的显著差异。主成分分析结果表明,桂林、柳州、来宾3地的酸笋微生物组成相似;百色、南宁的酸笋微生物组成自为一类;贵港酸笋的微生物组成差异大。2.酸笋的微生物基因分析共获得酸笋微生物75681条基因(gene),54416条非冗余基因(unigene)。通过egg NOG数据库、KEGG数据库、GO数据库,有53265条基因注比对到已知蛋白序列,称其为已知功能基因(functional gene)。其中,egg NOG注释到的37747条功能基因分属22个功能类别,GO数据库注释到的36152条功能基因归属58个生物功能类别。通过KEGG数据库获得的19051条功能基因注释到384条代谢通路,其中参与新陈代谢的通路有72条。3.酸笋营养与风味物质代谢通路分析文中重点分析了参与新陈代谢通路中的组氨酸、赖氨酸等氨基酸代谢,乳酸、醋酸等有机酸代谢,亚硝酸盐代谢等重要营养与风味品质形成的代谢通路,发现酸笋的微生物群落具有重要的生物学功能协同作用。4.酸笋微生物的产地差异功能基因基于功能基因注释结果与通路分析,柳州与百色功能基因差异最多(38947条),桂林与南宁差异最少(2223条)。这些差异基因可以归属到38个次生物功能类别,133条次代谢通路,在微生物宏基因组层面昭示了各地酸笋品质个性的可能机制。