一株分离自豆腐的细菌菌株DF-1的分类鉴定文献综述

 2022-08-03 11:46:22

1 文献综述

1.1 豆制品中微生物情况

豆制品是以大豆、小豆、等豆类为主要原料,经过各种不同的工艺制作得到的食品。其中豆干是由大豆的豆浆凝固而成的,其他产品如豆腐,豆腐丝、豆豉,酱油,豆干等原理也类似,豆干具有独特风味和营养价值。自古以来,我国人民就有着种植并且食用豆类的历史[1]。由于大豆含有蛋白质高达40%,并且能够提供八种人体必需氨基酸,同事含有维生素以及不饱和脂肪酸,对于动脉硬化和冠心病具有较好的预防效果。大豆不含胆固醇,食用后不用担心胆固醇过高现象出现。而且,大豆所含的钙和磷被人体吸收后有益于减轻贫血症状[2]。目前,我国用于生产豆制品的大豆可达2500万吨[3]

但是由于豆制品具有丰富的营养、pH偏中性,其环境非常适合微生物的生长繁殖[4],京都大学的Yoshikawa Masaaki等从beta;-伴大豆球蛋白的alpha;亚基中提取一种多肽并且发现它具有多种生物活性[6]]。因此,豆制品中微生物的研究具有一定义。

1.2 微生物多样性

微生物主要由放线菌、细菌、真菌、原生动物、部分藻类和病毒,是构成自然界的重要组成部分,它们的代谢和遗传都具有多样性,使得微生物在许多极端环境中都能够生存、繁衍。微生物是生物链的重要组成部分,对于动植物的生长发育、生态循环以及污染物的自然降解具有重要作用[6]。微生物种类数量仅次于昆虫,但目前已知微生物种类占其总估计量的比重仍较低,目前生物界中已知的细菌、真菌以及病毒占其总种类的比重仅有6%、11%和5%,微生物多样性的研究滞后于其他生物群[7]

微生物在维持生态平衡中具有重要作用,但是我们对于维持生态平衡的微生物系统的结构以及有关参数知之甚少,究其原因是由于传统微生物培养方法是通过获得培养菌株才能了解其特征,但是在自然界中能够培养的微生物数量还不到微生物总量的百分之一[8],因此微生物多样性研究具有重要意义。

1.3 微生物多样性研究进展

1.3.1 传统方法

传统培养分离方法是将定量样品接种于培养基中,在一定的温度下培养一定的时间,然后对生长的菌落计数和计算含量,并通过在显微镜下观察其形态构造,结合培养分离过程生理生化特性的观察鉴定种属分类特性。培养分离方法采用配比简单的营养基质和固定的培养温度,还忽略了气候变化和生物相互作用的影响,这种人工环境与原生环境的偏差是的可培养的种类大大减少。而且,此方法繁琐耗时,不能用于监测种群结构的动态变化[9]

1.3.2 分子生物学研究方法

1.3.2.1 16S rRNA基因序列的研究

首次采用通过rRNA基因来判断环境样品中的微生物的是Pace等人通过对5S rRNA基因的序列分析来对研究微生物进行各项分析[10]。不久,这个方法便被用于多个领域。但是相比于5SrRNA,之后出现的16srRNA基因相对较大,能够携带更多的信息,进而更加准确的揭示微生物群落多样性,克服了5S rRNA基因相对较小(约120个核苷酸),携带信息相对较少的问题。截止目前,16S rRNA 序列同源性分析仍然是细菌研究的不可缺少的一部分[11]

1.3.2.2 分子生物技术在微生物多样性研究中的应用

近年来,分子生物学技术发展速度加快,由此带来的DNA标记技术逐渐进入人们视线并且逐渐成为重要选择之一。通过不断发展从环境样品中提取和纯化总DNA的方法,从而可以对微生物总DNA进行PCR扩增[12],这无疑大大推动了利用分子标记技术在微生物研究中的应用。

20世纪70年代,核酸分子杂交技术逐渐发展起来,他是一种崭新的方法,主要是依据DNA分子剪辑互补配对的原理,采用特异性的cDNA与待测样品的核酸分子由于其具有较强的特异性和灵敏度,近年来在微生物领域被广泛应用[13]

近年来,根据双链DNA的变性与复性和分子杂交原理设计出了聚合酶链式反应(PCR)。Mullis发明了一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法,称其为PCR技术。它能够将很微量DNA进行大量的特异性扩增。16S rDNA、18S rDNA 或ITS区域都可以通过PCR通过扩增来鉴定未知微生物种类,该技术可应用于微生物多样性的研究,微生物的分类鉴定以及其系统发育关系的研究[14-15]

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