微生物组目录和中国烈酒发酵过程的动态
Xue Zhu1, Liangqiang Chen2, Pengshuo Yang3
1Key Laboratory of Molecular Biophysics of the Ministry of Education, Hubei Key Laboratory of Bioinformatics and Molecular-imaging, Center of AI Biology, Department of Bioinformatics and Systems Biology, College of Life Science and Technology, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074 Hubei, China; Guizhou Key Laboratory of Microbial Resources Exploration in Fermentation Industry, Kweichow Moutai Group, Renhuai 564500 Guizhou, China; Kweichow Moutai Distillery Co., Ltd., Zunyi 564501, China.
Bioresource technology
|May 7, 2025
概括
这项研究详细介绍了Moutai发酵谷物目录 (MTFGC),揭示了复杂食品发酵中的新型微生物和基因. 它强调了食品系统中精密发酵和合成生物学的潜力.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 转基因组学是指转基因组学.
- 食品科学 食品科学 食品科学
背景情况:
- 发酵食品是复杂的,由于对其微生物群落的知识有限,人们对其了解甚少.
- 传统的发酵过程缺乏详细的遗传和代谢洞察力.
研究的目的:
- 为一个代表性的复杂发酵食品,Moutai发酵谷物 (MTFGC) 构建一个全面的遗传资源.
- 为了研究微生物社区的聚集和发酵谷物的代谢潜力.
- 识别关键的微生物和生物合成基因集群 (BGCs),参与风味化合物合成.
主要方法:
- 使用元基因组测序构建Moutai发酵谷物目录 (MTFGC).
- 代基因组组装基因组 (MAG) 的组装和基因和BGCs的识别.
- 在发酵过程中分析微生物社区动态.
- 在Bacillus licheniformis.中使用淘汰实验对BGC功能进行实验验证.
主要成果:
- MTFGC包含8,379,551个非冗余基因和5,159个MAG,其中20%的新物种和基因.
- 确定了25625种BGC和28种BGC丰富物种.
- 证明了具有显著早期变化的决定性微生物社区组合.
- 经证实Bacillus licheniformis利用BGC合成了芳香化合物李氏素.
结论:
- 建立了发酵食品的最大遗传资源,展示了独特的微生物多样性和高代谢潜力.
- 在复杂发酵中发现了决定性的微生物组装模式.
- 验证了特定BGCs在香味合成中的作用,为精密发酵铺平了道路.
