水稻作为世界上最重要的粮食作物之一,在人类营养和粮食安全方面发挥着重要作用。然而,稻谷在储藏过程中经常受到微生物污染的困扰,导致品质下降,存在潜在的食品安全问题。了解不同储藏条件对微生物群落动态的影响及其对稻米品质的影响,对于保障粮食安全和优化储藏至关重要。鉴于储藏条件、微生物动态和稻米品质之间错综复杂的关系,全面研究这些条件对于制定适当的储藏策略以保持稻谷品质和确保粮食安全至关重要。浙江农林大学食品与健康学院以不同储藏条件下包括:1)常温、横向通风、氮气气调; 2)常温、纵向通风、氮气气调;3)准低温、横向通风、氮气气调仓储稻谷中的微生物群落动态进行监测,并阐明其对稻谷品质特性的影响。这些发现将有助于稻谷储藏管理的理论基础,并指导制定针对不良微生物活动的有效控制措施。该成果已在《Foods》期刊上发表,浙江农林大学林业与生物技术学院2021级邱珠珠同学为文章的第一作者,食品与健康学院方冠宇副教授、刘兴泉教授为文章的共同通讯作者。
通过对三种实仓环境下仓储稻谷的理化成分和毒素含量结果分析,常温、纵向通风、氮气气调仓储稻谷相较于其他两种仓储环境,淀粉含量以及蛋白质含量偏低,而且赭曲霉毒素A和黄曲霉毒素B1含量最高。常温、横向通风、氮气气调和准低温、横向通风、氮气气调仓储环境更加适合有利于储藏稻谷。常温、纵向通风、氮气气调和准低温、横向通风、氮气气调两种环境下仓储稻谷的酮类和醛类含量较高,这也有可能导致这两种环境下仓储稻谷的脂肪酸值偏高。在稻谷储藏过程中,脂肪酸的变化主要由氧化和水解两种途径引起。常温、纵向通风、氮气气调环境仓储稻谷a多样性比较丰富,说明该条件下微生物群落组成和种类较多,适合微生物生长。常温、横向通风、氮气气调和准低温、横向通风、氮气气调环境下仓储稻谷的微生物群落组成相似。在常温、纵向通风、氮气气调仓储环境下,曲霉属的相对丰度最高,可能会增加其毒素污染的机率。3种贮藏条件下共有的细菌ASV数量为424个,共有的真菌ASV数量为141个。常温、横向通风、氮气气调条件下储藏的稻谷含有细菌群落中最独特的ASVs,共包含1901个ASVs。常温、纵向通风、氮气气调条件下储藏的稻谷中含有真菌群落中最独特的ASVs,共550个。说明常温、纵向通风、氮气气调的贮藏条件更适合微生物生长。芽孢杆菌属(Bacillus)、细杆菌等多数细菌属与水分含量呈负相关,而葡萄球菌属、鞘脂单胞菌属、Alloprevotella等菌属的部分ASV与水分含量呈正相关。鞘脂单胞菌属与脂肪酸值呈正相关。1,2-丁基羧酸、5-甲基-十八烷、十七烷、4-甲基-十一烷和十六烷等挥发性化合物可能对Moesziomyces有抑制作用。1,2-丁基羧酸和4-甲基-十一烷可能对链格孢菌属有抑制作用。类似地,1,2-丁基羧酸和2-己基癸醇显示出与Microdochium的负相关性。气温与Pseudarthrobacter和Allorhizobi-um- Neorhizobium-Parahizobium-Rhizobium呈正相关,仓温与Muribaculaceae、Vicinarnibacteraceae和Pseudomonas呈正相关。仓湿和气温与Methylobacterium-Methylorubium,Lactobacillus和Pseudocitrobacter呈正相关。稻谷中的曲霉属( Aspergillus )和Moesziomyces与常温、纵向通风、氮气气调条件下呈现相关。在常温、纵向通风、氮气气调储存条件下,应更多地考虑霉菌毒素的产生。