张晓娟
- 作品数：18 被引量：106H指数：6
- 供职机构：江南大学生物工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：轻工技术与工程生物学化学工程理学更多>>
- 基于无性繁殖过程的蝙蝠蛾拟青霉循环发酵方法（英文）
- 2018年
- 蝙蝠蛾拟青霉(Paecilomyces hepiali)是分离自冬虫夏草(Ophiocordyceps sinensis)的一种无性型菌株,其发酵产物具有良好的生物活性。该研究利用蝙蝠蛾拟青霉在发酵培养基中液态发酵24 h后产生的无性孢子作为下一批次的发酵接种物,进行了20个批次的连续循环发酵,减少了发酵种子制备步骤。各批次发酵的生物量为(25.5~27.2 g/L),孢子数为(0.8×10~8~1.4×10~8spores/mL),腺苷产量为(49.5~62.3 mg/L),总三萜产量为(126.3~142.7 mg/L),发酵稳定性良好,没有统计学显著差异(P>0.05)。基于无性繁殖过程的蝙蝠蛾拟青霉循环发酵方法可以免去各批次菌种斜面培养和种子发酵制备、节约生产成本、提高生产效率。
- Sayed-Hassan-Raza Shah陆震鸣李硕硕李华祥罗志珊张晓娟史劲松许正宏
- 关键词：无性孢子冬虫夏草
- 基于宏基因组学解析不同质量等级中温大曲微生物组的异质性被引量：6
- 2023年
- 【目的】中温大曲是浓香型白酒酿造中的糖化发酵剂和生香剂,目前其质量评价主要依赖于感官和理化特征。已有研究采用扩增子测序初步探索了大曲质量等级与微生物群落组成之间的关联性,但是微生物群落功能对大曲质量的影响尚缺乏深入研究。【方法】本研究采用宏基因组学解析和对比了不同质量等级大曲的微生物群落组成和潜在功能的差异,结合理化性质,聚焦分析了酶活、乳酸和乙酸代谢相关的关键酶基因丰度。【结果】两种等级大曲的真菌群落组成差异显著。一级大曲含有更高相对丰度的丝状真菌,主要分布在曲霉属(Aspergillus,21.6%)、罗萨氏菌属(Rasamsonia,6.8%)、拟青霉属(Paecilomyces,5.0%)和篮状菌属(Talaromyces,4.4%)等。一级大曲中与环境信息处理和细胞过程相关途径的基因相对丰度普遍显著高于二级大曲。一级大曲中薄层菌属(Hymenobacter)和曲霉属等提供了更高基因丰度的α-淀粉酶,使其具有显著较高的液化力。二级大曲则含有更高相对丰度的横梗霉属(Lichtheimia,11.8%)、根霉属(Rhizopus,13.4%)和毕赤酵母属(Pichia,7.2%)以及乳酸菌类微生物,如伴生乳杆菌属(Companilactobacillus)、魏斯氏菌属(Weissella)和黏液乳杆菌属(Limosilactobacillus)等。二级大曲中与代谢相关途径的基因相对丰度显著较高,如碳水化合物代谢、能量代谢和核苷酸代谢等。二级大曲中较多的乳酸菌类群有利于提高乙醇脱氢酶基因丰度,同时,糖多孢菌属(Saccharopolyspora)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、曲霉属和高温放线菌属(Thermoactinomyces)等提供了更多的羧酸酯酶基因丰度,分别使其具有较高的发酵力和酯化力。此外,二级大曲中较多的乳酸菌还可能产生更多的乳酸脱氢酶,降解乳酸,且更高基因丰度的乙酸代谢相关酶类可促进乙酸分解代谢,使得二级大曲酸度显著低于一级大曲。【结论】本研究在基�
- 刘文虎柴丽娟张立强陆震鸣张晓娟张晓娟沈才洪史劲松许正宏
- 关键词：中温大曲宏基因组学
- 不同D/L单体比γ-聚谷氨酸的合成与调控被引量：3
- 2021年
- 聚谷氨酸(γ-PGA)是由L-谷氨酸和/或D-谷氨酸聚合而成的一种聚氨基酸,广泛应用于化妆品、医药等领域。高聚物单体的立体构型会影响产品性质和应用,因此调控γ-PGA中D-谷氨酸/L-谷氨酸单体比(D/L单体比)具有重要意义。前期以谷氨酸棒杆菌为底盘,表达来自于地衣芽孢杆菌的γ-PGA合成酶,合成以L-Glu(97.10%)为主的γ-PGA。通过外源添加不同浓度D-谷氨酸,合成了D-谷氨酸占比为15.71%~33.52%的γ-PGA。然后,在重组菌中表达来自于枯草芽孢杆菌的谷氨酸消旋酶,并使用三个不同强度RBS调控其表达水平,合成D-谷氨酸占比30.82%~34.59%的γ-PGA,但调控范围较窄。利用四个不同强度启动子调控谷氨酸消旋酶表达水平,扩大D/L单体比可调范围,合成D-Glu占比32.71%~52.53%的γ-PGA。提供一种理性调控γ-PGA的D/L单体比策略,实现了D-谷氨酸占比为2.90%~52.53%的γ-PGA的合成,为高效合成不同D/L单体比γ-PGA提供了基础。
- 朱亚鑫段艳婷高宇豪王籍阅张晓梅张晓娟徐国强徐国强许正宏
- 关键词：Γ-聚谷氨酸启动子
- 泸型酒发酵酒醅中乳酸菌群落的来源、演替规律及功能预测被引量：13
- 2018年
- 为明确泸型酒发酵酒醅中乳酸菌的来源、群落演替规律以及潜在功能,作者利用16S rRNA基因高通量测序技术比较了大曲、酒醅和窖泥中的乳酸菌群落结构,并解析了酒醅乳酸菌在发酵过程中的动态变化,最后采用PICRUSt分析对酒醅微生物群落中乳酸菌的功能进行了预测。高通量测序结果显示,发酵过程酒醅中存在49种乳酸菌,其中16种来源于大曲,3种来源于窖泥。酒醅乳酸菌群落结构在发酵的第一周出现剧烈变动,发酵2 d后Lactobacillus acetotolerans取代Weissella confusa成为优势微生物并保持至发酵结束。PICRUSt分析表明,乳酸菌在酿酒过程中可能主要参与糖酵解途径,也具有参与丁酸、丙酸等重要香气前体物质代谢的潜力。
- 栗连会肖辰陆震鸣张晓娟张晓娟沈才洪史劲松许正宏
- 关键词：泸型酒酒醅乳酸菌高通量测序
- 泸型酒酒醅与窖泥中乳酸菌群落结构差异被引量：6
- 2020年
- 乳酸菌对泸型酒风味品质的发酵形成具有重要作用.为促进对酒醅和窖泥中乳酸菌群落物种组成、发酵演替规律以及表型差异的深入认识,采用分子生态学技术,在种水平上对比和揭示同一窖池酒醅和窖泥中乳酸菌群落的结构差异和演替规律,并运用BugBase预测酒醅和窖泥乳酸菌群落主要表型的差异.结果显示,窖池中共检出6科16属乳酸菌.酒醅发酵过程中乳酸菌平均丰度为65.21%±29.47%,而窖泥中乳酸菌仅占细菌总量的4.06%±4.24%.0-3 d酒醅中优势乳酸菌是乳杆菌属(Lactobacillus,占乳酸菌丰度44.01%)、魏氏菌属(Weissella,27.33%),其后乳杆菌属丰度维持在91.06%以上,窖泥中优势乳酸菌为乳杆菌属(95.67%±9.17%).OTU0和OTU3是窖池中乳杆菌属的优势物种,其丰度占乳酸菌总量的76.08%±29.21%.酒醅与窖泥乳酸菌需氧类型不同,发酵初期(0-5 d)的酒醅中好氧乳酸菌相对丰度显著高于后期酒醅和窖泥样品(P<0.01),窖泥中兼性厌氧乳酸菌的丰度高于酒醅样品.综上所述,酒醅和窖泥中乳酸菌群落存在时空异质性,可能影响酒醅和窖泥对泸型酒风味的贡献.(图4参34)
- 钱玮陆震鸣柴丽娟张晓娟张晓娟王松涛李崎史劲松许正宏
- 关键词：乳酸菌高通量测序群落结构酒醅窖泥
- 酱香型白酒第2、3轮次堆积发酵有机酸代谢规律与菌群结构及其相关性解析
- 2024年
- 本实验以酱香型白酒优势产酒轮次(即第3、4轮次基酒所对应的第2、3轮次)堆积发酵过程中的酒醅为研究对象,采用高效液相色谱和高通量测序等技术对酒醅中的有机酸及菌群结构进行分析,探讨堆积发酵过程中有机酸与微生物群落之间的互作关系。结果表明,堆积发酵酒醅中主要有机酸为乳酸(32.70 mg/g,醅样内平均含量,后同)、乙酸(4.87 mg/g)和琥珀酸(1.93 mg/g)。第2、3轮次堆积发酵酒醅中共有8个优势细菌属和7个优势真菌属(平均相对丰度>1%),细菌的优势菌属主要为枝芽孢杆菌属(Virgibacillus)、克罗彭斯特菌属(Kroppenstedtia)和芽孢杆菌属(Bacillus);真菌的优势菌属主要为红曲霉属(Monascus)、嗜热真菌属(Thermomyces)和嗜热子囊菌属(Thermoascus)。主坐标分析表明,第2、3轮次堆积发酵细菌群落结构存在显著差异,真菌差异不显著。共现性网络分析表明,细菌-真菌(55.60%)、细菌-细菌(50.57%)和真菌-真菌(91.67%)网络均以正相关为主,且细菌-细菌群落之间存在更多的未知互作关系。Mantel test分析表明,酸度与细菌群落结构呈极显著正相关(P<0.01),且琥珀酸是与细菌和真菌群落演替均呈极显著相关的有机酸(P<0.01)。Spearman相关性分析表明,细菌与有机酸的显著相关关系多于真菌,真菌与绝大多数的有机酸呈负相关,除柠檬酸外,其他9种有机酸都与海洋芽孢杆菌属(Oceanobacillus)、芽孢杆菌属、鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)呈正相关,与高温放线菌属(Thermoactinomyces)呈负相关。研究结果可为优质酱酒的生产调控提供一些理论基础。
- 黄廷财柴丽娟时伟吴双全杨波张晓娟陆震鸣陆震鸣沈才洪许正宏
- 关键词：酱香型白酒堆积发酵有机酸
- 不同培养温度对大曲微生物群落结构、酶活及挥发性化合物的影响被引量：25
- 2021年
- 为分析不同发酵温度对大曲品质的影响,以同一批制曲原料进行中温和高温发酵,将两类成品大曲作为研究对象,全面比较微生物群落结构、酶活及挥发性化合物差异.利用高通量测序技术测定大曲细菌和真菌群落结构,并利用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱质谱(GC-MS)测定大曲挥发性化合物.结果表明,发酵温度对大曲细菌群落影响更大,泸州高温曲的细菌和中温曲相比,芽孢菌属(Bacillus)相对丰度显著上升,而乳杆菌属(Lactobacillus)和魏斯氏菌属(Weissella)显著下降.而高温曲的真菌仅曲霉属(Aspergillus)相对丰度显著高于中温曲.随着温度对微生物群落结构的改变,使得酶活和挥发性物质也存在显著性差异.从酶活结果来看,高温曲的液化酶和糖化酶显著低于中温曲(P<0.05).从挥发性化合物来看,高温曲的挥发性化合物更为复杂,其中醛类化合物含量显著高于中温曲(P<0.05),结合正交偏最小二乘判别法(OPLS-DA)分析,发现4-乙烯基愈创木酚、异戊酸、异戊醛、2-戊醇、二甲基三硫和2-甲基丁醛可能是泸州高温曲和中温曲的重要差异化合物.本研究表明温度作为工艺要点能够影响大曲微生物群落结构及酶系,进而影响大曲挥发性化合物成分,结果可为科学化制曲提供理论基础.
- 冯佳婷陆震鸣时伟肖辰张晓娟柴丽娟王松涛沈才洪史劲松许正宏
- 关键词：大曲温度酶活挥发性化合物微生物群落结构
- 基于宏基因组解析中温大曲成熟前后的微生物群落功能差异被引量：2
- 2024年
- 大曲是白酒酿造中的糖化发酵剂和生香剂,其成熟过程是获得高品质大曲的重要步骤。前期研究探索了大曲成熟前后的微生物群落组成和多样性,但对微生物群落功能的变化缺乏深入研究。本文在分析中温大曲成熟前后酶活和挥发性化合物的基础上,采用宏基因组学解析微生物群落组成和潜在功能的差异,并探索酶活和重要挥发性化合物变化的微生物基础。结果显示,大曲成熟后,水分含量(P≤0.05)、淀粉含量、液化力、糖化力(P≤0.05)和发酵力降低,而酸度和酯化力(P≤0.05)升高;同时,其挥发性化合物组成变化显著(P=0.001),芳香醇类和芳香酯类物质含量显著降低,吡嗪类、酮类和高级脂肪醇类物质含量显著升高。成熟大曲中毛霉菌目(Mucorales,34.8%−23.0%)和散囊菌目(Eurotiales,34.3%−20.1%)等真菌相对丰度降低,功能分析表明这降低了α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶、乙醇脱氢酶和乙醇脱氢酶(NADP+)的基因丰度(P>0.05),导致大曲液化力(P>0.05)、糖化力(P≤0.05)、发酵力(P>0.05)和苯乙醇等芳香醇类物质含量降低(P≤0.05)。此外,酵母菌目(Saccharomycetales,2.9%−16.6%)、乳杆菌目(Lactobacillales,14.9%−23.6%)和芽孢杆菌目(Bacillales,0.8%−3.8%)等微生物的相对丰度升高,使得乙酰基转移酶、羧酸酯酶、乙酰乳酸脱羧酶、R-乙偶姻脱氢酶和S-乙偶姻脱氢酶的基因丰度显著升高(P≤0.05),进而显著提高了大曲的酯化力和吡嗪类物质含量(P≤0.05)。本文在基因水平解析了大曲成熟前后酶活和重要挥发性化合物变化的微生物基础,可为理性调控大曲生产提供理论支撑。
- 刘文虎刘光钱张芮郑蕾陆震鸣张晓娟张晓娟沈才洪史劲松许正宏柴丽娟
- 关键词：中温大曲宏基因组学
- 采用实时荧光定量PCR法检测大曲中的3种高温放线菌
- 2024年
- 建立实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)方法对大曲中3种高温放线菌(Thermoactinomyces vulgaris、T.intermedius和T.daqus)进行特异性定量检测。根据T.vulgaris、T.intermedius、T.daqus全基因组中特异性单拷贝核心基因recA、mdH、gyrA为参考序列分别设计了一对可扩增278、233、291 bp片段的引物;经特异性、有效性、准确性实验显示,在常见的13种白酒酿造微生物中,引物TV、TI、TD分别可特异性检测T.vulgaris、T.intermedius、T.daqus,检测范围为2.82~8.82 lg copies/μL,加标回收率95%~105%。进一步对大曲发酵过程样品检测,结果显示,T.vulgaris含量在呈现波动趋势,在第5天达到最高,为(6.06±0.02)lg copies/g;T.intermedius含量呈现先上升后下降的趋势,在第7天达到最高,为(6.33±0.13)lg copies/g;T.daqus含量在0~12 d呈现波动趋势,在12~14 d下降,随后一直上升,发酵结束时含量最高,为(7.62±0.02)lg copies/g。该研究建立的RT-qPCR方法可对大曲发酵过程中3种高温放线菌进行特异性鉴定和快速定量,为进一步监测高温放线菌在白酒酿造过程中的功能提供了方法。
- 陈政柴丽娟张晓娟许泓瑜许泓瑜王松涛张宿义沈才洪许正宏陆震鸣
- 关键词：大曲高温放线菌特异性引物实时荧光定量PCR
- 维生素对谷氨酸棒杆菌SYPS-062直接发酵合成L-丝氨酸的影响被引量：20
- 2007年
- 研究了VB1,生物素,VB6,VB2,叶酸和VB12对一株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)SYPS-062直接利用糖质原料发酵生产L-丝氨酸的影响,并且初步分析了这几种维生素对菌株SYPS-062发酵积累L-丝氨酸的调控机制。添加一定量的生物素,VB1和VB6表现出对L-丝氨酸积累分别为35%,28%和11%的促进;添加VB2实现了L-丝氨酸和生物量的等幅提高;而叶酸和VB12则通过促进菌株SYPS-062中1C单元循环的效率使L-丝氨酸的积累量分别提高了39%和82%,并且实现了产物转化率(YP/S)及单位细胞产率(YP/X)的显著提高。将6种维生素在其分别的最优浓度下复配,添加在发酵培养基中,结果发现发酵周期有6h左右的缩短,并且达到的最大生物量及L-丝氨酸的积累分别为11g/L和9.0g/L。
- 张晓娟窦文芳许泓瑜许正宏
- 关键词：L-丝氨酸谷氨酸棒杆菌维生素
