Анализ кефирных зерен из разных регионов планеты с применением высокопроизводительного секвенирования
https://doi.org/10.55959/MSU0137-0952-16-2022-77-4-266-272
Аннотация
Исследовали таксономический состав и пространственную локализацию дрожжей и бактерий в кефирных зернах (КЗ), полученных для изучения из разных регионов планеты. Показано разнообразие их микробиома с помощью высокопроизводительного секвенирования генов 16S рРНК бактерий и области ITS1 комплекса 18S-ITS1-5.8SITS2- 28S рРНК дрожжей. Установлено, что основными представителями сложного сообщества КЗ из разных регионов являются молочнокислые бактерии (лактобациллы, лактококки и Leuconostoc spp. в разных соотношениях) и разные виды дрожжей рода Kazachstania (сем. Saccharomycetaceae). В КЗ из Тибета выявлены уксуснокислые бактерии и незначительный процент дрожжей Kluyveromyces marxianus, а в КЗ из Осетии – дрожжи Pichia kluyveri
Ключевые слова
Об авторах
Ф. Дин
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Shenzhen MSU-BIT University
Китай
Китай
Дин Фань – аспирант кафедры микробиологии биологического факультета
А. А. Красильникова
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Красильникова Анна Александровна – студентка кафедры микробиологии биологического факультета
М. Р. Леонтьева
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Леонтьева Мария Романовна – канд. биол. наук, науч. сотр. кафедры микробиологии биологического факультета
Л. Г. Стоянова
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Стоянова Лидия Григорьевна – докт. биол. наук, вед. науч. сотр. кафедры микробиологии биологического факультета
А. И. Нетрусов
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Высшая школа экономики
Россия
Россия
Нетрусов Александр Иванович – докт. биол. наук, проф. кафедры микробиологии биологического факультета
Список литературы
1. Farag M.A., Jomaa S.A., El-Wahed A.A. The many faces of kefir fermented dairy products: quality characteristics, flavour chemistry, nutritional value, health benefits, and safety // Nutrients. 2020. Vol. 12. N 2. P. 346–359.
2. Nejati F., Junne S., Neubauer P. A big world in small grain: a review of natural milk Kefir starters // Microorganisms. 2020. Vol. 8. N 2: 192.
3. Khokhlacheva A.A., Egorova M.A., Kalinina A.N., Gradova N.B. Trophic patterns of functioning and microbial profile of an evolutionarily established associative culture of kefir grains // Microbiology. 2015. Vol. 84. N 4. P. 466–447.
4. Radhouani H., Goncalves C., Maia F.R., Oliveira J.M., Reis R.L. Biological performance of a promising kefiran-biopolymer with potential in regenerative medicine applications: a comparative study with hyaluronic acid // J. Mater. Sci. Mater. Med. 2018. Vol. 29. N 8: 124.
5. Kotova I.B., Cherdyntseva T.A., Netrusov A.I. Russian kefir grains microbial composition and its changes during production process // Advances in microbiology, infectious diseases and public health, vol. 932 / Ed. G. Donelli. Cham: Springer, 2016. P. 93–102.
6. Wang S.Y., Chen K.N., Lo Y.M., Chiang M.L., Chen H.C., Liu J.R., Chen M.J. Investigation of microorganisms involved in biosynthesis of the kefir grain // Food Microbiol. 2012. Vol. 3. N 2. P. 274–285.
7. Zajšek K., Kolar M., Goršek A. Characterisation of the exopolysaccharide kefiran produced by lactic acid bacteria entrapped within natural kefir grains // Int. J. Dairy Technol. 2011. Vol. 6. N 4. P. 544–548.
8. Diosma G., Romanin D.E., Rey-Burusco M.F., Londero A., Garrote G.L. Yeasts from kefir grains: isolation, identification, and probiotic characterization // World J. Microbiol. Biotechnol. 2014. Vol. 30. N 1. P. 43–53.
9. Zanirati D.F., Abatemarco M., Cicco Sandesb S.H., Nicolia J.R., Nunes A.C., Neumanna E. Selection of lactic acid bacteria from Brazilian kefir grains for potential use as starter or probiotic cultures // Anaеrobe. 2015. Vol. 3. N 2. P. 70–76.
10. Amorim F.G., Coitinho L.B., Dias A.T., Friques A.G.F., Monteiro B.L., de Rezende L.C.D., Pereira T.D.M.C., Campagnaro B.P., De Pauw E., Vasquez E.C., Quinton L. Identification of new bioactive peptides from Kefir milk through proteopeptidomics: bioprospection of antihypertensive molecules // Food Chem. 2019. Vol. 28. N 2. P. 109–119.
11. Cotârleț M., Vasile A.M., Cantaragiu A.M., Gaspar- Pintiliescu A., Crăciunescu O., Oancea A., Moraru A., Moraru I., Bahrim G.E. Colostrum-derived bioactive peptides obtained by fermentation with kefir grains enriched with selected yeasts // Ann. Univ. Dunarea Jos Galati Fascicle VI: Food Technol. 2019. Vol. 4. N 3. P. 54–68.
12. Ahmed Z., Wang Y., Ahmad A., Khan S. T., Nisa M., Ahmad H. Kefir and health: a contemporary perspective // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2013. Vol. 5. N 3. P. 422–434.
13. Fadrosh D.W., Ma B., Gajer P., Sengamalay N., Ott S., Brotman R.M., Ravel J. An improved dual-indexing approach for multiplexed 16S rRNA gene sequencing on the Illumina MiSeq platform // Microbiome. 2014. Vol. 24. N 2. P. 16–25.
14. Hugerth L.W., Wefer H.A., Lundin S., Jakobsson H.E., Lindberg M., Rodin S., Engstrand L., Andersson A.F. DegePrime, a program for degenerate primer design for broad-taxonomic-range PCR in microbial ecology studies // Appl. Environ. Microbiol. 2014. Vol. 80. N 16. P. 5116–5123.
15. Merkel A.Yu., Tarnovetskii I.Yu., Podosokorskaya O.A., Toshchakov S.V. Analysis of 16S rRNA primer systems for profiling of thermophilic microbial communities // Microbiology. 2019. Vol. 13. N 6. P. 671–680.
16. Bolyen E., Rideout J.R., Dillon M.R., et al. Reproducible, interactive, scalable and extensible microbiome data science using QIIME 2 // Nat. Biotechnol. 2019. Vol. 37. N 8. P. 852–857.
17. Bokulich N.A., Mills D.A. Improved selection of internal transcribed spacer-specific primers enables quantitative, ultra-high-throughput profiling of fungal communities // Appl. Environ. Microbiol. 2013. Vol. 79. N 8. P. 2519–2526.
18. Willger S.D., Grim S.L., Dolben E.L., Shipunova A., Hampton T.H., Morrison H.G., Filkins L.M., O‘Toole G.A., Moulton L.A., Ashare A., Sogin M.L., Hogan D.A. Characterization and quantification of the fungal microbiome in serial samples from individuals with cystic fibrosis // Microbiome. 2014. Vol. 2. N 1: 40.
19. Edgar R.C. UPARSE: highly accurate OTU sequences from microbial amplicon reads // Nat. Methods. 2013. Vol. 10. N 10. P. 996–998. 20. Dannemiller K.C., Reeves D., Bibby K., Yamamoto N., Peccia J. Fungal high-throughput taxonomic identifi FHiTINGS) // J. Basic Microbiol. 2014. Vol. 5. N 4. P. 315–321.
20. Caporaso J.G., Kuczynski J., Stombaugh J., et al. QIIME allows analysis of high-throughput community sequencing data // Nat. Methods. 2010. Vol. 7. N 5. P. 335–336.
21. Jianzhong Z., Xiaoli L., Hanhu J., Mingsheng D. Analysis of the microflora in Tibetan kefir grains using denaturing gradient gel electrophoresis // Food Microbiol. 2009. Vol. 26. N 8. P. 770–775.
22. Gao J., Gu F., Abdella N. H., Ruan H., He G. Investigation on culturable microflora in Tibetan kefir grains from different areas of China // J. Food Sci. 2012. Vol. 77. N 8. P. 425–433.
23. Zheng Y., Lu Y., Wang J., Yang L., Pan C., Huang Y. Probiotic properties of Lactobacillus strains isolated from Tibetan Kefir grains // PLoS One. 2013. Vol. 8: e69868.
24. Lopitz-Otsoa F., Rementeria A., Elguezabala N., Garaizar J. Kefir: a simbiotic yeasts-bacteria community with alleged healthy capabilities // Rev. Iberoam. Micol. 2006. Vol. 23. N 1. P. 67–74.
Рецензия
Для цитирования:
Дин Ф., Красильникова А.А., Леонтьева М.Р., Стоянова Л.Г., Нетрусов А.И. Анализ кефирных зерен из разных регионов планеты с применением высокопроизводительного секвенирования. Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. 2022;77(4):266-272. https://doi.org/10.55959/MSU0137-0952-16-2022-77-4-266-272
For citation:
Ding F., Krasilnikova A.A., Leontieva M.R., Stoyanova L.G., Netrusov A.I. Analysis of kefir grains from different regions of the planet using high-throughput sequencing. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya. 2022;77(4):266-272. (In Russ.) https://doi.org/10.55959/MSU0137-0952-16-2022-77-4-266-272
Просмотров:
280
Послать статью по эл. почте 