【4连发-3】罗氏乳杆菌对腐乳发酵过程中维生素B12含量和微生物群组成的影响 | 用户文章

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罗氏乳杆菌对腐乳发酵过程中维生素B12含量和微生物群组成的影响

Effect of Lactobacillus reuteri on vitamin B12 content and microbiota composition of

furu fermentation

发表单位：浙江工商大学

发表期刊：LWT - Food Science and Technology

影响因子：3.129

技术手段：16s rRNA测序、ITS2测序

1研究背景

维生素B12（钴胺素）是水溶性维生素之一，是天然存在的含钴有机金属化合物的总称。维生素B12缺乏会导致细胞分裂，神经病变，神经系统紊乱和恶性贫血等疾病。为了预防由维生素B12缺乏引起的致命疾病，建议每日摄入2.4μg维生素B12。

腐乳（发酵豆腐）是中国传统的大豆食品。豆腐转化为腐乳有两个发酵阶段。大豆加工过程中的发酵处理会产生大量氨基酸和维生素，日常生活中食用腐乳可有效补充维生素B12。

研究表明，属于乳酸菌并具有GRAS状态的罗氏乳杆菌可以合成钴胺素，罗氏乳杆菌合成的类咕啉具有生物活性，可预防怀孕老鼠和断奶幼仔维生素B12缺乏引起的疾病。罗氏乳杆菌可以在豆浆中产生维生素B12，但腐乳中的维生素B12含量需要特别关注，其他细菌会显著影响维生素B12含量，但微生物接种物与发酵条件下维生素B12合成之间相关性仍未得到探索。

2研究方法

取材：腐乳样品① 加入细菌引子培养物（罗氏乳杆菌）（实验组）；② 不添加细菌引子培养物（对照组）。实验组和对照组各在五瓶培养基中进行培养，每14天随机收集各组样品混合一次，然后用高效液相色谱法检测维生素B12的含量，并利用16S rDNA测序和ITS2测序分析微生物群的组成。

3研究结果

1. 有/无罗氏乳杆菌接种的腐乳中维生素B12含量的比较

本研究中的腐乳根据有/无罗氏乳杆菌接种的情况分为实验组和对照组。实验组中的维生素B12含量在发酵56天后，培养基中维生素B12含量从37.7ng/g逐渐增加到141.7ng/g（湿重），对照组维生素B12的含量在整个发酵过程中低于36.0ng/g。腐乳中最常见的维生素B12形式是腺苷钴胺（ADCBL），并且也在样品中发现了高浓度的氰钴胺（CNCBL）。

2. 有/无罗氏乳杆菌接种的腐乳细菌谱的比较

腐乳的发酵由细菌发酵阶段和真菌发酵阶段组成。选择具有/不具有罗氏乳杆菌接种的腐乳样品用于微生物谱分析。α多样性指数（Chao和Shannon）对应于腐乳中细菌群落的丰富度和均匀度，Chao指数和Shannon指数之间存在很大差异。但实验组和对照组的这两项指标均表明两组中细菌多样性和丰富度相似。基于门分类结果表明，罗氏乳杆菌接种显著增加了厚壁菌门和放线菌门的相对丰度，同时与对照组相比，变形菌门的相对数量有所降低。

通过Spearman分析发现，在实验组中，乳杆菌属、链球菌属和棒状杆菌属与维生素B12含量显著相关，其都含有维生素B12合成相关的基因。同时，肠球菌属和乳杆菌属也与对照组中的维生素B12含量相关。罗氏乳杆菌接种显著改善了嘌呤代谢，核苷酸切除修复，甲烷代谢和碳池叶酸（carbon pool folate）的途径丰度，所有这些改变都在一定程度上与维生素B12代谢有关。

3. 有/无罗氏乳杆菌接种的腐乳真菌谱的比较

Chao指数显示实验组与对照组真菌丰度相似，这意味着罗氏乳杆菌在第二发酵阶段对真菌的生长和多样性没有显著影响；且对照组的Shannon指数高于实验组。这些指数表明，当使用罗氏乳杆菌接种时，真菌的均匀度略有下降，罗氏乳杆菌对真菌不具有显著影响。

图 共生网络显示维生素B12含量，细菌和真菌之间的相关性

4研究讨论

本研究成功地利用罗氏乳杆菌作为引子培养物来增加了腐乳中维生素B12的含量。罗氏乳杆菌不影响真菌组成的结构，但它降低了细菌组成的多样性，特别是降低了大肠杆菌等变形菌的相对丰度。同时，PCA结果表明，接种罗伊氏乳杆菌的样品的细菌组成比没有接种罗伊氏乳杆菌的样品更稳定。基于spearman分析，乳杆菌，肠球菌，链球菌和棒状杆菌相互作用，并进一步改善维生素B12的合成。结果表明，罗氏乳杆菌在腐乳发酵过程中可提高维生素B12浓度并抑制有害细菌生长。

本研究中的16S rRNA测序由联川生物提供

5参考文献

Xuan, B., Xiang, S., Chen, J., Shi, Y., Chen, Y., Wang, H., & Zhu, X. (2018). Effect of Lactobacillus reuteri on vitamin B12 content and microbiota composition of furu fermentation. LWT. doi:10.1016/j.lwt.2018.10.045

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