小西芹浆水发酵中的微生物与代谢物分析及其对小鼠肠道菌群的体外调节作用

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浆水菜是一种中国传统的无盐发酵蔬菜,其风味独特、营养丰富、极具保健功效,具有广阔的市场前景。在我国西北地区,浆水菜深受消费者喜爱,已成为人们日常生活中的必备美食,因此对其研究结果的报道多集中于陕西、甘肃等地,但总体较为零散,系统性不够。此外,目前对于浆水菜的发酵机理、益生功效以及其中优势菌群的研究等方面尚不清晰,仍需进一步地系统性探究。本研究首先对浆水菜的发酵品质进行了分析,然后选取小西芹作为主要原料,应用高通量测序技术探究了浆水菜发酵阶段的微生物组成及多样性,同时应用气相色谱-飞行时间质谱技术(GC-TOF-MS)分析了浆水菜发酵过程中代谢物的变化,并初步探究了温度对浆水菜菌群结构和代谢物质的影响,分析挖掘了菌群及代谢物之间的联系。此外,本研究通过模拟小鼠肠道厌氧环境体系分别探究了小西芹浆水中的微生物和代谢物质对主要肠道菌群的体外调节作用。试验得出的主要结论如下:1、通过测定三种蔬菜发酵期间的pH值、亚硝酸盐含量、细菌总数和感官指标分析了浆水菜的发酵品质,结果表明小西芹浆水菜的发酵品质最好,并且反映出菌群及代谢产物在发酵期间发生着动态演变。2、在浆水菜发酵过程中,小西芹浆水中的菌群会随发酵时间的变化而发生一定变化。小西芹浆水菜在整个发酵期间,乳酸杆菌科和酵母菌科占主导地位。在属水平,乳杆菌属和片球菌属占主导地位。德巴利酵母菌是观察到的主要真菌属,其次是酵母属。3、通过GC-TOF-MS技术共鉴定出182种代谢物,主要是有机酸和氨基酸。代谢物质的相对含量和种类随着发酵时间和温度的不同呈现一定的变化。结果发现30℃更适合发酵浆水菜,以产生更有益的代谢物来赋予小西芹浆水菜独特的风味。相关性分析揭示了浆水中的微生物与代谢物之间具有重要的联系。4、小西芹浆水中的的微生物和代谢物质对体外小鼠肠道主要的菌种—粪肠球菌具有相对明显的抑制作用,对其它具有益生潜力的微生物的生长无明显影响,揭示了小西芹浆水对小鼠肠道菌群整体变化具有潜在的调节作用。
摘要第3-4页
Abstract第4-5页
第一章 文献综述第10-18页
    1.1 传统发酵食品的研究概况第10-11页
    1.2 果蔬发酵液的益生作用研究第11-12页
    1.3 浆水菜及其研究现状第12-17页
        1.3.1 浆水菜概述第12-13页
        1.3.2 浆水菜的制作工艺及产品开发第13-14页
        1.3.3 浆水菜中亚硝酸盐的研究第14-15页
        1.3.4 浆水菜中微生物的研究现状第15-16页
        1.3.5 浆水菜中代谢物的研究现状第16-17页
    1.4 本课题的研究内容及目的意义第17-18页
第二章 浆水菜的发酵品质分析第18-28页
    2.1 引言第18页
    2.2 试验材料第18-19页
        2.2.1 试验材料与试剂第18页
        2.2.2 试验仪器与设备第18-19页
    2.3 试验方法第19-21页
        2.3.1 浆水菜工艺流程第19页
        2.3.2 十四种浆水菜的感官评价第19-20页
        2.3.3 三种蔬菜在发酵阶段的指标测定第20页
        2.3.4 数据处理第20-21页
    2.4 结果与分析第21-26页
        2.4.1 十四种浆水菜的感官评价第21-22页
        2.4.2 三种蔬菜发酵阶段的pH变化第22-23页
        2.4.3 三种蔬菜发酵阶段的亚硝酸盐含量变化第23-24页
        2.4.4 三种蔬菜发酵阶段的细菌总数测定第24-25页
        2.4.5 三种浆水菜感官评定结果第25-26页
    2.5 小结第26-28页
第三章 小西芹浆水菜发酵阶段的菌群结构分析第28-44页
    3.1 引言第28页
    3.2 试验材料第28-29页
        3.2.1 试验材料与试剂第28页
        3.2.2 试验仪器与设备第28-29页
    3.3 试验方法第29-33页
        3.3.1 小西芹浆水的制备第29页
        3.3.2 浆水样品中细菌及真菌总DNA的提取及扩增第29-30页
        3.3.3 16SrDNA文库及ITSrDNA文库的制备及检测第30页
        3.3.4 测序基本信息分析第30-33页
        3.3.5 数据处理第33页
    3.4 结果与分析第33-42页
        3.4.1 样品中提取的细菌与真菌的总DNA检测结果第33-35页
        3.4.2 小西芹浆水中的细菌Alpha多样性第35页
        3.4.3 小西芹浆水样本中细菌群体组成分析与比较第35-39页
        3.4.4 小西芹浆水中的真菌Alpha多样性分析第39-40页
        3.4.5 小西芹浆水样本中真菌群体组成分析及比较第40-42页
    3.5 小结第42-44页
第四章 小西芹浆水发酵阶段的代谢产物分析第44-52页
    4.1 引言第44页
    4.2 试验材料第44-45页
        4.2.1 试验材料与主要试剂第44页
        4.2.2 试验仪器与设备第44-45页
    4.3 试验方法第45-46页
        4.3.1 浆水中代谢物的制备第45页
        4.3.2 代谢物萃取第45页
        4.3.3 代谢物衍生化第45页
        4.3.4 检测条件第45-46页
        4.3.5 微生物和代谢物相关性分析第46页
    4.4 结果与分析第46-51页
        4.4.1 总离子流图第46-47页
        4.4.2 代谢物分析第47-49页
        4.4.3 主成分分析第49页
        4.4.4 微生物和代谢物相关性分析第49-51页
    4.5 小结第51-52页
第五章 小西芹浆水对主要肠道菌群的体外调节作用第52-58页
    5.1 引言第52页
    5.2 试验材料第52页
        5.2.1 试验材料与试剂第52页
        5.2.2 试验仪器与设备第52页
    5.3 试验方法第52-53页
    5.4 结果与分析第53-56页
        5.4.1 小西芹浆水中微生物对主要肠道菌群的体外调节作用第53-54页
        5.4.2 小西芹浆水中代谢物对主要肠道菌群的体外调节作用第54-56页
    5.5 小结第56-58页
第六章 结论与展望第58-60页
    6.1 主要结论第58页
    6.2 展望第58-60页
参考文献第60-68页
致谢第68-70页
攻读学位期间研究成果第70页
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