周袁璐，师 苑，陆跃乐，朱林江，陈小龙

    (浙江工业大学生物工程学院 杭州310014)

    发酵是人类最古老的食品保存方法之一，我国的传统发酵技术有着悠久的历史，且不同地区有着不同代表性的传统发酵食品。传统发酵过程呈开放式，环境中的微生物进入发酵食品，使其微生物种类丰富多样[1]。传统发酵一般有2 种形式：一部分发酵食品直接依赖原料及环境中的微生物进行发酵，而另一部分发酵食品通过人工接种后进行开放式发酵。然而，无论是哪种形式，发酵过程中都存在丰富的微生物体系。不同的微生物同处于一个微环境中，其群落组成随发酵条件的变化而发生变化，群落微生物生长代谢的过程推动了发酵的进行。认识发酵过程中的微生物群落结构和不同微生物之间的协同作用机制对认识传统发酵有着十分重要的意义。

    在自然环境中，微生物并不是单独存在，往往是种类繁多的微生物形成一个微生态体系。不同种类的微生物之间普遍存在着多种类型的相互作用表型，包括互利共生、偏利共生、偏害共生、竞争和寄生等，如图1所示。食品传统发酵过程也是一个由多种微生物协同发酵的微生态系统，存在微生物间的相互作用，并贯穿整个发酵过程，使得发酵过程各菌群的相对丰度呈现此消彼长的状态。此外，这种微生物相互作用存在可重复的特征，即在每批次发酵的起始阶段，参与发酵的微生物的种类与数量可能有所不同，而发酵过程和成熟产品中，各批次之间微生物的种类与数量的变化却都相对一致。不同批次间的微生物群落及其演变具有可再现性，如传统发酵奶酪[2]、蚕豆酱[3]和食醋[4]等。研究并揭示发酵过程中微生物间的相互作用，对稳定发酵食品质量，提高发酵食品品质等均有一定的指导意义[5]。此外，传统发酵食品中可重复再现群落形成过程的特点，使其成为研究微生物群落生态形成机制的有效模型[6]，用于研究并揭示微环境中微生物是如何通过相互作用自然形成微生物群落体系。

    图1 微生物相互作用类型Fig.1 Types of microbial interaction

    近些年来，组学分析技术快速发展，高通量DNA 测序技术、RNA-seq 技术、功能基因组技术以及代谢组学技术等被广泛应用于各种传统发酵过程，能够较全面地解析微生物群落的变化情况。Wu 等[7]为认识四川小曲酒的糖化发酵剂小曲中的微生物群落，对3 个地区的成熟小曲样品进行MiSeq 高通量测序分析 ......