烟叶中1株可高效降解淀粉的菌株筛选与作用效果研究

为有效降低烟叶中的淀粉含量、提高烟叶品质,从不同产地原烟表面初步分离具有降解淀粉能力的菌株,通过测定菌株的淀粉酶活性筛选高效产淀粉酶菌株,并对筛选菌株基因组DNA进行16S rDNA测序,同时结合生理生化试验对其进行鉴定。结果表明:在分离得到的22株菌株中,XC-3菌株产淀粉酶活性最高(116 U/mL);根据其16S rDNA测序结果以及生理生化试验结果推断,XC-3为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)。进一步采用正交试验优化XC-3菌株在烟叶中的发酵条件,并考察其对烟叶中淀粉的降解效果。结果显示,将培养后的XC-3菌液(OD600=2.0)按照3%的烟叶质量比例接种于抽梗后的烟叶表面,在37℃条件下发酵48 h后,烟叶中的淀粉降解率可达29.84%,烟叶的总糖、还原糖含量上升,有效提升了烟叶的整体质量。     

改善烟叶品质微生物的筛选及其作用效果研究

[目的]本文旨在从不同种类的烟叶表面分离鉴定能有效降低烟叶中淀粉、纤维素、木质素、蛋白质及果胶含量的细菌菌株,并研究菌株在最佳产酶条件下产生的降解酶对烟叶品质的改善效果。[方法]通过测定分离株降解淀粉、纤维素、木质素、蛋白质及果胶的能力以及菌株产生的各种降解酶活性筛选具有高效降解能力的菌株。通过优化发酵时间、发酵温度、pH值、接种量、培养基装液量及摇床转速等条件使菌株产酶效率达到最高,将最佳产酶条件下生产的发酵液和烟叶共同发酵,测定发酵前、后烟叶中大分子化合物及香气成分的含量变化以评价菌株对烟叶品质的改善效果。[结果]在分离得到的87株菌株中,菌株yc10被鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.),可以同时降解烟叶中淀粉、纤维素、木质素、蛋白质和果胶,且产生的各种降解酶活性均处于中高水平。菌株yc10的最佳产酶条件为:发酵时间36 h,发酵pH值7,发酵温度37℃,接种量6%(体积分数),装液量80 mL,摇床转速200 r·min~(-1)。在最佳产酶条件下培养菌株yc10,并将其粗酶液作用于4种烟叶A、B、C、D,结果发现4种烟叶中淀粉、纤维素、木质素、蛋白质和果胶均被降解,且烟叶中总糖含量增加。烟叶A经过菌株yc10发酵后,酮类、酸类、酯类、杂环类、醇类和醛类物质的含量均增加。[结论]从烟叶表面分离得到1株假单胞菌yc10,可产生多种降解酶;优化发酵条件后,对烟叶中淀粉、纤维素、木质素、蛋白质和果胶的降解效果均有提升,发酵液作用于烟叶48 h后可使大分子化合物含量降低、总糖含量增加、烟叶中香气成分含量增加,起到提质增香的效果。     

烟叶中纤维素高效降解菌的筛选与作用效果研究

为有效降解烟叶中的纤维素,改善烟叶的整体品质,从不同产地原烟表面初步分离出具有降解纤维素能力的菌株;通过测定菌株所产纤维素酶活性,筛选高产纤维素酶菌株并进行16 S rDNA测序,结合生理生化试验对其进行鉴定;进一步采用正交试验优化菌株在烟叶中的发酵条件,考察烟叶中纤维素降解效果。结果表明:1)在分离得到的18株菌株中,XC-19-1产纤维素酶活性最高(6.6 U·mL~(-1));2)16 S rDNA测序以及生理生化试验推断,XC-19-1为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);3)根据正交试验的结果,将培养后的XC-19-1菌液按照3%的烟叶质量比例施加于抽梗后的烟叶表面,在温度为37℃、相对湿度为75%的条件下作用60 h后,烟叶中的纤维素降解率可达30.6%,总糖以及还原糖含量均有明显提高,有效提升烟叶整体质量。     

巨大芽孢杆菌应用于改善茄芯香气品质的研究

为降低茄芯烟叶中木质素含量、改善烟叶品质，从烟叶提取液中筛选出一株具有木质素降解能力的菌株，鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)。其中木质素过氧化物酶活性达到19.03 U/L,锰过氧化物酶活性达到4.35 U/L。使用该菌株进行茄芯烟叶发酵，通过单因素试验及中心组合响应面法优化，得到最佳工艺条件：接种量7%、发酵温度37℃、起始含水量25%、发酵时间6 d。在此最佳条件下，茄芯烟叶木质素降解率达到23.02%,且发酵后中性香气总量较发酵前提高了30.22%。     

产多酚氧化酶菌株在改善雪茄烟叶品质中的应用研究

为了更好地协调雪茄烟叶中多酚类物质含量和提升烟叶感官质量，通过特异性筛选产多酚氧化酶菌株，将其应用于雪茄烟叶发酵中，测定发酵烟叶挥发性化合物含量和分析烟叶感官质量，探究产多酚氧化酶菌株对雪茄烟叶品质改善的机制。结果表明，共筛选出3株菌株（C1、C2和C3）可降解绿原酸，产多酚氧化酶活性分别为116.67、41.67、141.67 U/mL。产多酚氧化酶的菌株应用于雪茄发酵能够丰富烟叶香韵类型、减轻烟叶杂气、提升烟叶感官质量和提高烟叶工业可用性，其中菌株C2发酵烟叶香气质、香气量、杂气和透发性等指标改善最明显。发酵烟叶中2,6-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪等美拉德反应产物，壬酸乙酯、3-甲基戊酸等脂肪酸降解产物和苯甲醇、苯甲醛、苯乙酸乙酯等芳香族氨基酸降解产物的含量增加。多酚物质降解能够增加美拉德反应前体和芳香族氨基酸前体物质，促进美拉德反应产物和芳香族氨基酸降解产物转化；同时，多酚的氧化降解减少对微生物代谢生长的抑制，使得发酵烟叶中乙酸乙酯积累。综上，产多酚氧化酶菌株能够促进烟叶美拉德反应产物和芳香族氨基酸降解产物含量的增加，较好地改善雪茄烟叶品质。     

一株高效木质素降解细菌的筛选及产酶条件的优化

木质素是自然界中含量丰富、结构复杂,是农作物秸秆以及城市生活垃圾中一种常见的难降解物质,一些细菌具有降解木质素的功能。以朽木和枯叶作为样品,采用苯胺蓝平板法筛选出1株能够降解木质素且产酶能力较高的菌株C\|9,已期获得高效降解木质素的细菌,对细菌降解木质素体系提供参考。经微生物形态学和16SrDNA鉴定为节杆菌属（Arthrobacter sp.）;经产酶条件优化,确定菌株C\|9的产酶最优条件为：温度30～35℃,转速150 r/min,培养液的初始pH 7～8之间,最佳碳源为淀粉,最佳氮源为蛋白胨,诱导剂MnSO4浓度0.8 mmol/L;在最优条件下,菌株C\|9的木质素过氧化物酶活性74.62 U/mL,锰过氧化物酶活性58.61 U/mL,漆酶活性为68.92 U/mL。     

一株泡叶藻降解菌的筛选及其发酵条件优化

为了利用微生物降解泡叶藻,本研究以泡叶藻为唯一营养物质从土壤中筛选到一株对泡叶藻有明显降解效果的菌株,编号2-2。根据其形态学特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析鉴定该菌株为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)。对菌株的发酵条件进行了优化,最优发酵培养基为:泡叶藻30 g/L、酵母粉6 g/L和葡萄糖4 g/L。摇瓶最佳培养条件为:250mL三角瓶装液量50 mL,起始pH7.5,发酵温度32℃,发酵48 h有效活菌数为2.4×10~9CFU/mL。并对发酵液酶活进行了测定,其中纤维素酶活为47.7 U/mL,蛋白酶活为3.4 U/mL,海藻胶裂解酶活为0.721U/mL。研究结果表明巨大芽孢杆菌2-2同时具有海藻胶裂解酶、蛋白酶和纤维素酶活性,具有良好的应用前景。     

一株烟碱降解菌的筛选及改善烟叶品质的研究

从植烟土壤和废弃烟叶中分离筛选出降烟碱能力较高的一株新菌株Y523,并对该菌株培养发酵条件进行优化.结果表明:2％葡萄糖和0.2％( NH4)2SO4作为外加碳氮源可明显促进烟碱降解.适宜的发酵条件为:温度30℃、初始pH值7.0、发酵时间36 h.采用Y523菌液进行烟叶烘烤应用试验,理化指标测定结果显示,烘烤后烟叶中烟碱含量均有不同程度的降低,上部烟叶降烟碱效果最好,烟碱降解率达到28.7％,中部烟叶和下部烟叶烟碱含量分别降低了20.9％和15.8％;烘烤烟叶糖碱比、氮碱比协调,上部烟叶品质得到改善和提高.     

一株烟碱降解菌的选育及其应用研究

[目的]寻求有效降低烟草中烟碱含量的方法。[方法]从延安卷烟厂发酵装置的废水中分离纯化出1株高效降解烟碱的细菌,并利用该菌制成的粗酶液作用于某等级烟叶,考察其是否可以降低烟碱含量,改善烟叶品质。[结果]利用含有烟碱的选择培养基共分离纯化出71株能够分解利用烟碱的细菌,其中W9菌分解能力最强,降解试验表明,该菌在烟碱含量1.4%左右的烟碱水提液里经16 h摇床培养,烟碱可被完全降解。将该菌的粗酶液喷施在烟叶上,经数天室内发酵后,评吸结果表明,刺激性、劲头明显降低,抽吸品质得到明显改善。[结论]研究表明,该菌在降烟碱含量及改善烟叶品质方面具有一定的应用前景。     

陈化烟叶产淀粉酶菌株的复筛及产酶条件优化

采用感官评吸的方法,对从陈化烟叶上初筛分离获得的224株产淀粉酶菌株进行复筛,得到3株能显著改善烟叶品质的产淀粉酶菌株A-7、A-8和A-9。对不同浓度酶液改善烟叶品质的分析表明,0.29 U/m L的酶液A-7、80.67 U/m L的A-8、213.33 U/m L的A-9对烟叶评吸指标有所改善。以菌株A-8为进一步研究对象,对其产酶条件进行了优化。结果表明,A-8在37℃、p H 6.0的条件下,震荡培养36 h生物量达到最大,60 h酶活达到最高,发酵条件的优化可使其单位酶活力提高2.7倍。     

不同产区烤烟中主要潜香型物质对评吸质量的影响研究

以中国不同烤烟产区C3F烟叶为材料,对烤烟叶中类胡萝卜素及其降解形成的中性香气物和多酚类化合物绿原酸、芸香苷等潜香型物质进行了分析比较．结果表明：各烤烟产区烟叶中上述潜香型物质的含量存在较大差异．烤烟在类胡萝卜素和绿原酸、芸香苷含量较高时,其香气质和香气量也较高．当烤烟中新植二烯和类胡萝卜素降解物各组分之间的含量协调平衡时,烤烟在抽吸时具有较高的香气质和香气量得分．     

不同产区烤烟中质体色素及降解产物的研究

探索不同生态环境与烤烟中质体色素及其相关降解产物的关系,以及质体色素及其降解产物与烟草香型、香气质和香气量的关系,以我国不同生态条件的烤烟产区烟叶为材料,对烤烟样品中的叶绿素、类胡萝卜素及其相关降解产物的含量进行了分析。研究结果表明,云南、贵州、重庆等产区烤烟中的类胡萝卜素含量普遍高于东北和福建等烤烟产区;不同烤烟产区之间类胡萝卜素降解产物的含量存在很大差异;并且云南烤烟独特香气风格的形成与其烟叶中各种质体色素降解产物的协调性有关。     

不同陈化期烤烟叶表细菌的多样性及发育分析

为了全面了解陈化烟叶细菌多样性,以进一步挖掘其中的有益微生物,利用16S rRNA克隆文库测序分析技术,鉴定和比较了曲靖烟区陈化时间分别为24、36、48个月的烤烟烟叶上的细菌多样性.结果在陈化24、36、48个月的烟叶上分别鉴定得到55、60、23个细菌的操作分类单元(OTU),其中肠杆菌科、假单胞菌科和黄杆菌科的细菌占优势.在不同陈化阶段,菌群的多样性和优势菌有所不同,烟叶上细菌的多样性在陈化后期逐渐减低.研究结果展示了烟叶陈化期间细菌的菌群结构和动态变化,发现了一些能够减少烟叶有害物质的细菌,是烟叶上的有益细菌筛选的重要参考.     

不同陈化期烤烟叶表细菌的多样性及发育分析

为了全面了解陈化烟叶细菌多样性,以进一步挖掘其中的有益微生物,利用16S rRNA 克隆文库测序分析技术,鉴定和比较了曲靖烟区陈化时间分别为24、36、48 个月的烤烟烟叶上的细菌多样性。结果在陈化24、36、48个月的烟叶上分别鉴定得到55、60、23 个细菌的操作分类单元（OTU）,其中肠杆菌科、假单胞菌科和黄杆菌科的细菌占优势。在不同陈化阶段,菌群的多样性和优势菌有所不同,烟叶上细菌的多样性在陈化后期逐渐减低。研究结果展示了烟叶陈化期间细菌的菌群结构和动态变化,发现了一些能够减少烟叶有害物质的细菌,是烟叶上的有益细菌筛选的重要参考。     

菌株XXJ15的分离及其活性评估

采用平板分离技术从烟草根际土壤中分离到一个菌株,编号为XXJ15。对该菌株的几种活性功能进行了评估,结果表明：XXJ15在魔芋粉液体鉴别培养基经过48 h发酵后,发酵液中的β-甘露聚糖酶活性达到4.6 U/mL；在解磷液体鉴别培养基中培养72 h后,培养基上清液中游离态磷含量达到102 μg/mL；XXJ15不具备解钾活性。菌株XXJ15可作为后期诱变育种、烟草专用菌肥和土壤保育剂开发等研究的备用菌株。     

苎麻脱胶共生菌群RAMCD407中两株优势菌的分离、鉴定和脱胶能力分析

为了从苎麻脱胶共生菌群RAMCD407中分离高效脱胶菌种,利用苎麻发酵物培养基分离筛选高效脱胶菌株;形态、生化结合16S rDNA分子方法鉴定菌株;水解圈法结合酶活力测定验证入选菌株产酶能力;苎麻脱胶试验核实入选菌株脱胶能力;分离出K30和L11两个菌株。K30和L11都能在果胶和木聚糖平板上形成水解圈,K30的果胶酶和木聚糖酶活力分别为238.47 U/mL和 98.36 U/mL,L11的果胶酶和木聚糖酶活力分别为 170.79 U/mL和 64.11 U/mL;K30和L11进行苎麻生物脱胶时,能使纤维残胶率由32.3％下降为1243％和15.70％, 纤维强力均超过5.5 cN/dtex。VITEK系统生化鉴定和16S rDNA序列分析都一致表明,K30与枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis相似性高达99％,L11与蜡样芽胞杆菌Bacillus cereus相似性达到99%。     

原烟复烤前后细菌种群变化研究

为明确原烟复烤前后表面细菌种群变化情况及其对烟叶发酵的影响,考察了3种不同烟叶(自然状态下的原烟、施加微生物的原烟、复烤后片烟)经发酵后微生物及化学成分的变化情况。不同烟叶发酵1个月后,利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)方法研究表面细菌的变化情况,并采用连续流动分析法检测化学成分的变化规律。结果表明:与原烟相比,复烤后烟叶表面的细菌发生明显变化,其中降解蛋白质菌(Bacillus cereus)、降解淀粉菌(Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus subtilis)、产香菌(Erwinia、Pantoeadispersa)等细菌的数量均明显低于复烤前的原烟。发酵后,原烟表面富集上述几类细菌,而复烤后烟叶表面细菌则未得到明显富集,部分细菌已检测不到。烟叶发酵1个月后,淀粉、蛋白质、氮含量均降低,还原糖含量显著增加,且原烟的化学成分变化幅度显著高于复烤后烟叶。表明复烤工艺可造成烟叶表面细菌种类和数量减少,由此影响烟叶发酵过程。     

产果胶酶疣孢青霉菌株TS63-9发酵条件优化及其在烟草中的应用

为考察碳源、培养时间、温度、起始p H等因素对产果胶酶疣孢青霉(Penicillium verruculosum Peyron.)菌株TS63-9发酵产酶的影响,对该菌株发酵条件进行了优化,并考察了最优发酵条件下粗酶液在烟丝中的应用效果。结果表明,TS63-9液体发酵最佳碳源为烟梗粉末,添加量7.5 g/L;最适培养温度为28℃,最适起始p H为6.0;经优化后,在摇床转速200 r/min条件下培养72 h,粗酶液果胶酶活性达到832.49U/m L。将此粗酶液添加应用于烟丝后,可显著降低烟丝果胶含量,感官质量得到一定程度改善;通过扫描电镜观察烟丝表面细胞排列特征,发现细胞间隙变大,细胞间隙比例提高。