烟叶表面微生物及其应用*

利用微生物发酵技术改善烟叶品质,是目前国内外学争相研究的课题。在发酵过程中有微生物、酶及化学物质的协同作用,诱发一系列与香气物质变化有关的生化反应。其中微生物贯穿烟叶发酵始终,对烟叶品质起重要作用。人为的将微生物用于烟叶发酵是提高烟叶品质、改善烟气特性的新途径,给予烟叶自然、醇和芳香,减少苦涩气味,改善余味。基于以上目的,中综括烟叶微生物种类及应用概况,试图将微生物资源广泛应用于烟叶发酵,诱发烟叶内与香气物质转化有关的生化代谢途径,达到改善烟叶品质和增进烟叶香气目的。     

烟叶主要生物酶活性变化规律及其在烟叶发酵中的应用

烟叶中的生物酶在烟叶的生长及发酵过程中起着重要作用.他们能够促进烟叶内部有机物质的分解与转化,调整烟叶中各种化学成分的比例,提高烟叶中香气成分的形成和积累,从而提高烟叶的综合品质.综述了烟叶生长、加工过程中淀粉酶、蛋白酶、多酚氧化酶的活性变化规律,以及外加生物酶在烟叶发酵中的应用现状.     

类胡萝卜素降解菌株的原位筛选及其在雪茄提质增香中的应用

通过筛选可降解类胡萝卜素的烟草内生菌，并应用于国产雪茄烟叶发酵从而实现烟叶香韵和感官质量提升。首先，原位培养基中添加烟叶粉末模拟原位生长环境以富集烟叶内生菌，结合流式分选技术，从优质雪茄烟叶内生菌中筛选具有β-胡萝卜素降解能力的菌株；将菌株接种至国产雪茄烟叶发酵，检测发酵烟叶类胡萝卜素降解产物含量并进行感官评价。结果显示，共筛选获得21株内生菌对β-胡萝卜素的降解率超过50%，主要为农杆菌属、根瘤菌属、鞘氨醇杆菌属、肠杆菌属等。菌株C31、C11、H4能够增加烟叶香韵类型，明显改善烟叶香气质、香气量、杂气、刺激性等指标，发酵烟叶类胡萝卜素降解产物含量分别是对照的1.38、1.28、1.43倍，其中法尼基丙酮、香叶基丙酮、巨豆三烯酮的增加强化了烟叶焦甜香、花香、木香香韵。综上，原位筛选获得的3株类胡萝卜素降解内生菌C31、C11、H4能够较好地改善国产雪茄烟叶品质，可作为新型雪茄工业微生物制剂和特征香韵雪茄微生物制剂进一步开发应用。     

微生物改善烟叶品质研究进展

从微生物缩短烟叶发酵时间、降低烟叶有害成分、增加烟叶香气等方面概述了微生物在改善烟叶品质方面的研究进展,并对其在烟叶上的应用前景作了分析。     

陈化烤烟?叶面优势菌的筛选鉴定与其增香效应

摘要:【目的】筛选定位出陈化烤烟表面优势微生物,研究其增香效应。【方法】以NC89、中烟100、中烟101三个烤烟品种烟叶为材料,提取烟叶表面微生物总DNA,通过PCR-DGGE技术研究烟叶表面微生物的多样性,筛选定位出优势增质菌。采用恒温恒湿发酵条件研究优势增质菌对发酵烤烟烟叶中香气物质含量的影响。【结果】1）根据PCR-DGGE图谱显示,3个烤烟品种在不同陈化时期有A、B、C、D、E五条共有的条带;通过进一步的聚类分析、序列测定和Blast分析,筛选定位出一株可培养的优势菌株,巨大芽孢杆菌。2）经过添加优势增质菌处理后的发酵烟叶中大多数香气成分含量与其对照相比表现为增加趋势,从而验证了优势菌株的增香效应。【结论】由PCR-DGGE技术筛选定位出的陈化烟叶表面优势增质菌,对陈化烤烟具有较为明显的增香效应,为进一步工业化生产和应用提供了理论依据和技术支撑。     

烟叶微生物及其在烟叶发酵和醇化中的作用研究进展

微生物在烟叶发酵和醇化过程中具有十分重要的作用。本文综述了烟叶微生物概况及其在烟叶发酵和醇化中的应用和研究进展。主要介绍了烟叶微生物的区系划分、烟叶发酵和醇化过程中微生物动态变化以及外源添加微生物的应用方法。阐述了微生物在缩短烟叶发酵和醇化周期、改善烟叶品质、降低烟叶有害物质和提高烟叶安全性等方面的研究应用成果。最后,对该领域今后的研究方向提出了展望。     

产香细菌的筛选及产香特性分析

醇化烟叶作为巨大的微生物库,具有极其可观的研究和应用价值。本研究应用模拟烟叶生长环境的烟叶浸提物培养基筛选产香细菌,并分析所筛选菌株发酵烟叶的产香特性,用于研究其在烟叶醇化中提升烟叶香味的可行性,同时探究该微生物用于生产天然香料的可能性。实验结果表明:通过烟叶浸提物培养基筛选出一株细菌HD-40,该菌可发酵烟叶可产生明显奶香味;经生理生化和分子生物学鉴定,初步表明该菌属于甲基营养型芽孢杆菌;进一步,利用该菌株发酵处理烟叶,并将发酵液萃取后GC-MS检测,与未经菌株处理的发酵液对比,其所含的酯类、醛类、酸类等对香气有贡献的成分明显增加,特别是其中3-羟基-2-丁酮的比例可高达60%以上。HD-40可发酵烟叶产生明显的奶香味,其不仅在烟叶醇化方面,用于提高烟叶香气、改善烟叶吸味等,还可在制备天然香料香精方面均有着很好的应用前景。     

真菌降解木质纤维素的功能基因组学研究进展

木质纤维素利用的核心问题之一是生物质的降解,即如何将生物质由高聚大分子降解为可发酵的小分子糖,又称为糖化。自然界中向胞外大量分泌降解生物质酶类的微生物主要是真菌,研究真菌木质纤维素降解途径的分子机理对生物质的综合利用意义重大,是木质纤维素能否实现全面生物炼制的关键之一。以下将针对真菌降解木质纤维素的研究进展,特别是对利用功能基因组学所取得的进展进行评述。     

中国传统发酵调味食品微生物功能分析与菌种选育技术

我国酱油、食醋、腐乳、豆瓣酱、泡菜等传统发酵调味食品具有悠久的酿造历史和独特的酿造工艺,多采用开放式的发酵方式,以谷物、豆类等为原料,在多种微生物的作用下完成原料中淀粉、蛋白、纤维素等大分子物质的降解、转化等过程,产生了丰富的有机酸、氨基酸、多糖、醇、酯等代谢产物,赋予传统发酵调味食品独特的风味品质。主要对传统发酵调味食品中主要微生物的种类和功能进行分析,并列举了优良菌种选育的技术和方向。     

棒状乳杆菌FZU63发酵对红茶汤风味品质改善的作用

乳酸菌发酵可赋予茶饮料独特的香气与滋味,且可改变其物质组成,产生益生因子等。目前,针对乳酸菌在不同发酵阶段对茶汤中风味物质形成影响的研究较少。本研究以从中国传统泡菜中筛选获得的棒状乳杆菌FZU63为发酵菌株,对不同发酵阶段红茶汤中的挥发性香气成分、还原糖、游离氨基酸、有机酸等含量的变化过程进行分析,并对发酵红茶汤的感官品质进行评价。结果表明,棒状乳杆菌FZU63以红茶汤中的葡萄糖、果糖、甘露糖和木糖作为发酵过程中的主要碳源物质。红茶汤经棒状乳杆菌FZU63发酵作用后,香气成分丰度显著增加,且主要香气组分结构发生改变,发酵红茶汤在花香、坚果香的基础上增添了水果香;此外,部分苦味氨基酸含量下降,甜味和鲜味氨基酸含量增加;并且,乳酸、苹果酸、柠檬酸等有机酸含量在发酵过程中呈现积累。同时,感官评定结果表明棒状乳杆菌FZU63发酵可改善红茶汤的感官品质,且在发酵48h后达到较优。本文系统分析了经棒状乳杆菌发酵不同阶段对红茶汤风味的影响,可为乳酸菌发酵茶饮料的品质控制与产业化应用提供理论参考。     

丛枝菌根真菌对烟草香气相关物质代谢的影响

丛枝菌根(AM)真菌能够与植物共生,促进寄主植株营养元素的吸收,提高植株抗逆性,但鲜见其对香气物质代谢作用的报道。本试验研究了AM真菌摩西球囊霉对烟草叶片腺毛和香气相关物质代谢的影响。结果表明: 接种AM真菌能够增加烟草叶片腺毛的密度,并诱导烟草叶片腺体毛状体脂质分泌所必需的腺体特异性脂质转运蛋白基因(NtLTP1)表达量增加;提高香气相关物质绿原酸、茄尼醇和类胡萝卜素含量;同时促进了香气物质合成途径中关键酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性;诱导香气相关物质代谢关键酶苯丙酰胺转氨酶和多酚氧化酶基因NtPAL和NtPPOE,以及黄酮醇合酶和角鲨烯合酶基因NtFLS和NtTSS表达上调。说明接种摩西球囊霉能够增加香气产生部位腺毛的数量和分泌活性,并促进烟草叶片香气物质的生物合成过程。     

微生物发酵中草药的研究现状

中草药作为天然传统药物,具有纯天然、无药残、无抗药性和毒副作用小等特点,在临床医疗和日常保健中被广泛使用。微生物发酵中草药过程中,中草药经微生物产生的酶作用后,细胞壁中的纤维素、木质素等物质被降解,其活性成分得以释放;中草药活性成分酶解为小分子物质,增强药效以利于机体消化吸收。部分中草药经发酵可以降低其毒性,减少毒副作用,甚至产生新活性物质。同时中草药中的某些成分可促进微生物的生长繁殖,由此可见中草药与微生物协同作用、相辅相成。本文从发酵中草药的优势、常用微生物、应用现状、存在的问题和关键因素等方面进行综述,并对中草药发酵的应用前景进行展望。相信随着发酵技术的成熟和中草药的现代化发展,微生物发酵中草药将具有更广阔的发展潜力和应用价值。     

高通量测序技术在食品微生物研究中的应用

高通量测序技术的快速发展对食品微生物发酵过程和机制研究产生了深刻的影响,主要体现在食品微生物生理功能、代谢能力和进化的研究以及食品微生物群落结构、动态变化及其对环境的响应机制等方面。另外,通过对食品微生物基因组和元基因组进行数据分析,也对食品发酵过程优化、微生物功能改造、食源性微生物疾病预防和控制等提供了重要的依据。本文总结了近年来利用高通量测序技术对食品微生物基因组和元基因组进行测序的研究,并探讨了测序技术的发展对食品微生物研究的影响及发展趋势。     

一株产木聚糖酶的蜡样芽孢杆菌对雪茄烟叶成分及发酵产物的影响

雪茄烟叶中的半纤维素在叶脉及叶片韧性等特性中发挥重要作用,烟叶叶脉较粗,半纤维素含量过高,导致雪茄烟叶韧性较差,可用性变差.本实验室前期筛选到一株产木聚糖酶的蜡样芽孢杆菌,该菌株对烟碱有较好的耐受性,利用液态发酵方法研究菌株以雪茄烟叶为营养源产木聚糖酶的最佳发酵条件,并对最佳发酵条件下菌株降解烟叶中半纤维素的效果进行测...     

白腐真菌血红密孔菌漆酶复合酶预处理烟梗丝的响应面法优化

烟梗是烟草工业的重要副产物,也是宝贵的自然资源。本研究首先利用白腐菌漆酶对烟梗丝进行预处理,提升了添加烟梗丝的卷烟品质;然后分别以木质素、纤维素、半纤维素和果胶的降解率为响应值,采用Box-Behnken设计建立方程模型,对漆酶、纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶组成的复合酶预处理烟梗丝条件进行了优化。结果表明：每100g烟梗丝加入30U漆酶,在料液比为35%、温度为30℃、酶解pH为5处理48h的条件下预处理的烟梗丝对提升卷烟品吸效果最佳,烟梗丝中木质素、纤维素、半纤维素和果胶的降解率分别为20.16%、15.10%、7.20%和12.40%;为获得与之相同的各组分降解率,响应面法优化漆酶复合酶最佳处理条件为：每100g烟梗丝加入漆酶14.72U、纤维素酶1.00U、半纤维素酶1.00U、果胶酶8.45U。验证发现烟梗丝各组分降解率实测值与理论值无显著性差异,且显微结构观察显示复合酶处理后的烟梗丝表面致密结构被破坏,孔洞数量明显增加。本研究获得的白腐菌漆酶预处理后的烟梗丝在卷烟中的添加能有效改善卷烟品质,且漆酶复合酶的使用大幅减少了漆酶的用量,降低了漆酶预处理烟梗丝的成本,为废弃烟梗生物质的资源化利用提供了重要依据。     

烟碱的微生物降解研究进展

烤烟叶面微生物类群有细菌、放线菌、霉菌和酵母菌,它们在烟叶生长、调制、陈化、加工和贮存过程中对烟叶质量产生很大的影响。就烟草生长至加工过程中微生物菌群动态变化及微生物在降解烟叶烟碱上的应用作了概述,分析了微生物降烟碱的应用前景。     

Label free quantitative proteomic analysis of secretome by Thermobifida fusca on different lignocellulosic biomass

Solid state fermentation of lignocellulosic biomass by filamentous microorganisms to induced enzyme production has been recognized as an attractive and cost effective technology. The secretion profile of lignocellulolytic enzymes by thermostable filamentous Thermobifida fusca (T. fusca) in solid state fermentation of different lignocellulosic biomasses, such as corn stover, hay; saw dust; sugarcane bagasse; wood chips; and un-dried green plant were explored using label-free exponentially modified protein abundance index (emPAI) based quantitative proteomics. Comparative analyses of T. fusca secretion profiles between cellulose and the various lignocellulosic biomasses showed induced expression of cellulolytic proteins by cellulose, and expression of hemicellulose, pectin and lignin degrading enzymes were induced by lignocellulosic biomasses. The solid state fermentation by T. fusca on lignocellulosic biomasses also revealed increased expressions of various transport proteins and hypothetical proteins. The Bray-Curtis similarity indices, clustering, and multidimensional scaling plot explicated differential protein expressions by T. fusca on different lignocellulosic biomasses, indicating that protein secretion by T. fusca is reliant on substrate complexity.