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学会会员宋宇轩研究员团队发表论文
陕西省畜牧兽医学会会员宋宇轩研究员团队发表LWT- Food Science and Technology（IF=6.6）||绵羊奶中微生物在不同热处理和储存时间下的变化模式
近日，陕西省畜牧兽医学会会员宋宇轩研究员团队在LWT- Food Science and Technology杂志上发表题为“The variation patterns of microorganisms in sheep milk under different heat treatments and storage times”的论文，该研究探索了不同加热温度对绵羊奶储存期间微生物群落结构及功能潜力的影响，为优化绵羊奶热处理工艺、延长保质期及保障食品安全提供了理论依据。西北农林科技大学博士生朱重师、甘肃元生农牧科技有限公司总经理张希云为论文共同第一作者，宋宇轩、张磊为通讯作者。
本研究所用绵羊奶取自金昌奶绵羊试验示范基地。无菌采集的样本被随机分为五组，分别接受不同温度的热处理：未经处理的原奶、65℃持续30分钟、75℃持续15秒、85℃持续15秒以及95℃持续15秒。加热完成后，所有样本均密封保存于4℃冰箱中。每隔3天采集一次样本进行16s rRNA微生物检测，整个实验过程均在无菌环境中完成。
结果显示，储存初期（第0-3天）Chao1、Shannon和Simpson指数均出现小幅下降，表明微生物丰富度和均匀度暂时受到抑制。到第6天时，各热处理组的三个指数均显著回升，说明微生物群落经历了显著的恢复或演替过程，形成了更为复杂的群落结构。此后指数持续下降直至第12天，表明随着储存时间延长，微生物群落逐渐简化，部分菌群逐渐消亡。
为探究微生物群落的组成特征及动态变化，从门和属两个层级分析了菌种相对丰度。在门水平上，未加热的原奶组以变形菌门为主导。所有热处理组（65℃、75℃、85℃、95℃）在早期储存阶段（0-3天）均呈现相似模式，变形菌门占据极高比例。但随着储存时间延长至第6、9、12天，各热处理组中拟杆菌门和厚壁菌门的相对丰度逐渐增加，表明群落结构发生了根本性演替。在属水平上，这种演替路径更为明显。早期储存阶段（0-3天），变形菌门内的短乳杆菌属是所有组的主导菌种。随着时间推移，75℃处理组和原奶组呈现相似变化趋势，后期阶段变形菌门内的假单胞菌属取代短乳杆菌属成为主导属。此外，基于属水平序列构建的系统发育树显示，变形菌门、拟杆菌门和厚壁菌门的细菌属聚集成不同的进化分支。这证实了这些优势门类在遗传上具有独特性，并表明微生物群落的演替是不同进化谱系微生物群的替代作用所致。
通过功能丰度聚类热图对特定代谢途径进行分析。在早期储存阶段（第0-3天），与快速碳水化合物利用和辅因子合成相关的途径，如淀粉降解V、葡萄糖和葡萄糖- 1 -磷酸降解以及生物素生物合成I的相对丰度更高。这表明微生物主要利用绵羊奶中丰富的碳水化合物进行生长和繁殖，同时还合成必要的生长因子。随着储存时间的延长（第6天、第9天和第12天），主要的功能通路发生了显著变化，脂肪酸回收和同化型硫酸盐还原相关途径的相对丰富度显著增加。这一变化表明，随着易降解碳水化合物的耗尽，微生物群落开始利用脂肪酸等替代能源。在绵羊奶中，微生物群落的功能谱在储存过程中经历了从“增殖相关”到“维持和应激反应相关”的显著演替，这一过程受到初始加热处理温度的影响。
综上所述，热处理温度与储存时间共同决定绵羊奶微生物群落的演替过程。储存初期以厚壁菌门为主导菌群。随着时间延长，拟杆菌门和厚壁菌门的丰度逐渐增加。功能预测分析发现微生物代谢模式从早期的碳水化合物利用转向后期的应激反应。这些研究为优化绵羊奶热处理工艺提供了重要依据，最终有助于延长其保质期。
本研究得到了国家重点研发计划、陕西省自由探索类基础研究等项目的共同资助。