您现在的位置是:首页 >新闻频道新闻 2019-11-08 22:18:31

奶酪皮有助于研究人员研究微生物生态系统

微生物生活在密集和多样化的社区中。成千上万的细菌在你的肠道或土壤里生活在一起。测序这些群落的总DNA可以给我们一个多样性的目录,但它不能告诉我们这些生物之间的关系、社区形成的方式以及它们如何共同进化。在一篇有趣的新论文中,我的朋友RachelDutton和BenWolfe以及他们的同事Julie按钮和HarvardFAS系统生物学中心的MarcelaSantaireli,提出了一个独特的实验"有机体",用于研究微生物生态系统的形成:奶酪。

也许说我喜欢奶酪是一种轻描淡写的说法。多年来,我一直是本和瑞秋作品的忠实粉丝,本是我去年制作的关于奶酪微生物的视频中的明星。他们的新论文很棒,总结了他们对来自10个不同国家的137种奶酪中的细菌和真菌的分析,并给出了许多令人惊讶的结果,并对我们今后如何研究微生物群落具有重要的意义。

与其他富含微生物的环境相比,这些奶酪含有相对较少的微生物类型.乳酪中细菌和真菌分别占总数的1%以上,只有14属(分级等级以上)和10属。平均每个干酪只有6.5个细菌属和3.2个真菌属。如果数量如此之少,你可能会认为这正是奶酪制造者添加的发酵剂,但60%的细菌和25%的真菌不是故意添加的。

这些其他菌株是从哪里来的?除了发酵剂培养外,还有几种方法可以让微生物进入奶酪的“微生物高速公路”。生牛奶中含有大量的微生物,奶酪老化的环境也是如此,随着乳酪的老化,许多意想不到的菌株可能会附着在乳酪皮上。奶酪凝结后,但在它老化之前,奶酪制造者还会添加盐来增加风味,减缓细菌的生长。在奶酪中发现的几种菌株都是耐盐海洋细菌,它们很可能是在这一步中加入的海盐。

不同类型的奶酪有不同种类的细菌和真菌,这有助于形成每种奶酪的独特风味。本和他的同事们比较了每种奶酪中细菌的数量,可以识别出三种主要的微生物类型,这些微生物类型与三种主要类型的果皮乳酪相关,这三种乳酪是用模糊的白色霉菌制成的,如Brie和Camembert,干燥的天然牛皮干酪,以及带有粘稠的橙色细菌涂层的臭味洗过的皮干酪。这些基因簇在观察微生物基因而不是简单类型时也会出现:例如,编码合成带有“腐败”或“出汗”香气的化合物的酶的基因与洗净的奶酪高度相关。

也许令人惊讶的是,奶酪中微生物的数量与奶酪的地理位置之间没有任何关联。这并不意味着微生物Terroir不存在(如果观察物种而非属层次,可能会出现更多的地理相关性),但奶酪制造者在老化过程中创造的环境在决定微生物群落最终形状时更为重要。雷切尔说,当涉及到微生物群落时,“如果你建立它,它们就会出现。”

这就是他们所做的:因为只有少数几个菌株,所有这些菌株都可以在奶酪凝乳上生长,研究小组可以“体外”制造奶酪,看看会出现什么细菌。他们在96道菜中制作了数以千计的小奶酪,并添加了分析中最常见的6种细菌和5种真菌。为了重新创造各种干酪的环境,它们要么制造更干的凝乳(天然果皮),要么添加半乳菌(Bloom Rind),要么用盐溶液(洗皮)清洗凝乳。在实验结束时,尽管所有的井都是由相同的细菌和真菌组成的,但每一种环境--自然的,开花的,或洗过的--都有一个更接近于普通“原地”奶酪的外壳类型的种群。利用离体奶酪模型,他们还可以跟踪微生物种群随时间的变化,观察pH等不同环境条件对细菌种群的影响,并跟踪不同对细菌和真菌之间的相互作用。

我们才刚刚开始了解微生物群落是如何形成的,它们是如何运作的。奶酪是一个令人惊叹的微生物生态系统,它是由几千年来驯化的微生物与农场、海洋和老化洞穴中的“野生”微生物相互作用而形成的。它们是“半自然”的生态系统,由奶酪制造者为培育特殊口味和质地而建立的环境而形成。现在它们也是实验性的生态系统,我们可以在那里学习如何设计和塑造新的微生物关系。

要了解更多信息,可以查看Cell中的“视频摘要”:

并检查纸张:

奶酪Rind群落为微生物多样性的原位和体外研究提供了可操作的系统。

沃尔夫,巴顿,桑塔雷利和达顿。细胞:158(2),422-433。

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