分子生物学方法
聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)是根据DNA在不同浓度的变性剂中解链行为的不同而导致电泳迁移率发生变化,从而将片段大小相同而碱基组成不同的DNA片段分开,是一种研究微生物群落结构及动态变化的有效手段。通过利用该技术,能够分析出木瓜酵素自然发酵过程中多种可培养及不可培养微生物的存在,同时确定不同发酵阶段的优势菌群,为该类酵素产品的人工接菌发酵提供了理论基础。例如,杨芳利用PCR-DGGE技术分析了自制酵素中微生物群落的特点,发现经过10个月发酵的不同来源酵素样品细菌群落相似性大于60%,群落结构稳定;其中,乳杆菌属、醋杆菌属和拟杆菌属为优势属。该技术能够实时监测样品中微生物菌群结构的变化,为改进原料配方、优化发酵工艺提供了高效、可靠的研究手段。
高通量测序技术
随着分子生物学技术的不断发展,高通量测序技术逐渐成为研究微生物多样性及其群落结构的一种有效、便捷技术手段。一般采用的是非培养的方法,可获得微生物群落中的全部微生物定性及相对定量的遗传信息,在传统发酵食品中的研究日趋广泛。例如,邸鹏月等采用宏基因组技术发现桑葚酵素不同发酵时期的样品中细菌生物多样性大于真菌生物多样性,主要的优势菌群为乳杆菌属和酵母属。高庆超等采用高通量测序技术分析黑果枸杞酵素微生物的群落,发现发酵60d后的主要细菌为乳杆菌属,主要真菌为酵母属。赵菲等采用高通量测序技术分析鱼腥草酵素对昆明雄性小鼠肠道菌群的影响,结果表明鱼腥草酵素对小鼠的肠道菌群具有调节作用。目前,这种方法在研究酵素发酵过程微生物多样性的报道仍不多。
结语
作为新型功能性食品,食用酵素产品在保健品市场的发展前景广阔。随着人们对营养、风味等的追求,酵素也从水果、蔬菜类扩展到谷物类酵素、中药保健酵素、食用菌酵素、多种原料复配酵素等。目前,我国在酵素工艺的研究上虽然有了明显提升,但是酵素中微生物的分布及发酵机理研究仍不深入,酵素用发酵剂资源仍需大力开发。特别是基于酵素生产中微生物菌种及代谢产物安全性的研究还不充分,现代发酵工程技术替代传统发酵工艺将成为发展趋势。
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