贝莱斯芽孢杆菌在豆豉发酵中的风味物质及全基因组测序分析

摘要

本研究从曲霉型(Aspergillus)豆豉(Douchi)中筛选分离出一株新的菌株——贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)JXNUWXY23,该菌在豆豉发酵过程中发挥关键作用，能够有效降解纤维素并形成风味物质。为研究菌株JXNUWXY23的代谢机制，对其产生的挥发性风味物质进行气相色谱-质谱联用技术(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)测定，并对其全基因组进行测序分析。GC-MS分析结果表明，豆豉发酵过程中吡嗪类物质含量最多，占69.42%,其中2,3,5,6-四甲基吡嗪是形成豆豉香气的重要化合物。全基因组学分析表明，该菌株全基因组长度为3 993 397 bp,其中共有3 893个基因被编码，与编码碳水化合物活性酶相关的基因有134个。基于GC-MS分析以及基因注释结果，推测贝莱斯芽孢杆菌JXNUWXY23可能通过内切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶将纤维素分解成葡萄糖，这些葡萄糖通过参与糖酵解和TCA循环，转化为风味物质前体，如乙醇、乳酸、乙偶姻以及二磷酸尿苷葡萄糖等。本研究不仅揭示了贝莱斯芽孢杆菌在豆豉发酵过程中的代谢机制，而且为优化豆豉发酵工艺和提升产品品质提供了理论基础。

关键词

豆豉 / 贝莱斯芽孢杆菌 / GC-MS / 全基因组测序分析 / 风味物质 / 2,3,5,6-四甲基吡嗪