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乳酸是传统发酵食醋中主要的不挥发性有机酸,具有柔和食醋酸感、增强风味品质等作用,但是目前对于醋酸发酵过程中乳酸形成的微生物机理尚缺少深入研究。本文分析了不同类型食醋产品中D/L-乳酸含量的差异以及镇江香醋醋酸发酵过程中的D/L-乳酸含量的变化规律;分析了参与乳酸代谢的功能微生物群落组成及发酵演替规律;采用异位/原位培养方法,考察了不同功能菌株乳酸代谢能力的差异性,调控了镇江香醋醋酸发酵过程中D/L-乳酸的含量。本研究的主要结论如下:定量检测了镇江香醋中的D/L-乳酸含量,明确食醋中存在D/L-乳酸两种构型,且比例接近1:1。醋酸发酵过程醋醅中的D/L-乳酸含量均呈现先增后减的变化规律,L-乳酸含量略低于D-乳酸。从镇江香醋醋醅宏基因组测序结果中分析获得了参与D/L-乳酸代谢的5个关键酶基因信息,其中D/L-乳酸的合成主要受到D-乳酸脱氢酶(D-LDH)和L-乳酸脱氢酶(L-LDH)的调控,而D-乳酸脱氢酶(依赖细胞色素,DLD)、L-乳酸脱氢酶(依赖细胞色素,LLDH)、L-乳酸单加氧酶(LOD)主要负责D/L-乳酸的利用。结果表明,参与DLD和LLDH合成的微生物主要分布在Acetobacter,其中A.pasteurianus占有绝对优势地位。Rhizobium、Agrobacterium为LOD合成的主要贡献者,但由于这两个属的菌群在醋醅中含量较少,因此该途径相对较弱。参与D-LDH和L-LDH合成的微生物均主要分布在Lactobacillus,其相对丰度均在95.1%以上;其中与D-LDH相关的优势菌种为L.reuteri、L.pontis、L.fermentum、L.helveticus,而与L-LDH相关的优势菌种主要为L.helveticus、L.fermentum、L.pontis、L.casei、L.acetotolerans。根据测序分析结果选取7株Lactobacillus和1株A.pasteurianus,在异位发酵条件下对其乳酸代谢能力进行验证。L.casei 21M3-1、L.plantarum F、L.helveticus 3-2、L.fermentum 10M1-5这4株菌的产酸能力强、产酸速度快,发酵结束时乳酸产量分别达到18.81±0.52 g?L-1、18.75±1.20 g?L-1、14.43±0.51 g?L-1、9.86±0.81 g?L-1。L.casei 21M3-1和L.pontis 68M17-2代谢产生高光学纯度的L-乳酸,占比分别达到98.0%、84.9%。而其余Lactobacillus均可代谢产生比例相近的D/L-乳酸。A.pasteurianus G3-2可利用乳酸生成其他次级代谢产物,且利用D/L-乳酸的能力相近。因此L.casei 21M3-1,L.plantarum F,A.pasteurianus G3-2被进一步应用于原位强化,通过检测发酵过程醋醅理化指标以及细菌群落结构组成变化对强化结果进行评估。结果表明,A.pasteurianus确实利用D/L-乳酸,但由于体系中A.pasteurianus本身相对丰度高,导致强化效果不显著;强化Lactobacillus可以提高醋醅中乳酸含量,且D/L-乳酸的含量的变化则受到强化菌种合成D/L-乳酸能力的调控。