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发酵过程中微生物及其代谢产物对烟草品质的影响

2021年08月04日 来源:雪茄烟叶公众号 作者:研究快报
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【目的】探索烟叶的最佳发酵条件,筛选有利于发酵的微生物类群和代谢产物。

【方法】以晒制5周的四川德阳什烟一号为材料,烟叶分别在 25 °C、35 °C 和 45 °C 下发酵 2、4 和 6 周。为确定最佳发酵温度,对发酵烟草的理化性质和感官品质进行了研究。随后,基于合适的温度,对烟草进行16 s rRNA测序和代谢组学分析,监测发酵过程(2~6周)微生物和代谢产物的变化。

【结果】感官品质分析表明,45℃发酵6周是最佳条件。代谢组学分析显示,共注释了 415 种代谢产物。发酵周期的增加导致代谢产物的显着变化。结果表明,随着发酵时间的延长(2至6周),L-苯丙氨酸和鞘氨醇的浓度增加,而甜菜碱和植物鞘氨醇的浓度降低。随着发酵时间的延长,还观察到微生物类群的明显变化。结果表明,假单胞菌属、泛菌属和伯克氏菌属是 45°C 发酵 6 周的优势菌。随着发酵时间的延长,假单胞菌属增加,鞘氨醇单胞菌属和甲基杆菌属减少。此外,微生物群谱与改变的代谢物密切相关,尤其是参与鞘脂代谢的化合物。

【结论】四川德阳什烟一号适宜的发酵条件为45℃发酵6周;植物鞘氨醇和鞘氨醇可能通过鞘脂代谢途径影响烟草发酵。该研究为指导烟草发酵提供了理论依据,并为减少烟草发酵过程中的有害物质提供了见解。

【基金】中国烟草总公司四川省烟草公司“降低雪茄烟叶TSNAs关键技术研究及应用”(SCYC201915)

【文献】Li, J., Zhao, Y., Qin, Y. et al. Influence of microbiota and metabolites on the quality of tobacco during fermentation. BMC Microbiol 20, 356 (2020).https://doi.org/10.1186/s12866-020-02035-8.

图片

(植物鞘脂代谢简图,来源http://dx.doi.org/10.3389/fpls.2015.00024)

图片

(鞘氨醇分子结构式,来源https://doi.org/10.1155/2013/178910)


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