JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

贝莱斯芽孢杆菌提升雪茄茄衣烟叶发酵品质机制研究

张彤彤 赵君 余君 李林玮 黄晨奕 杨春雷 陈雄 姚兰

张彤彤, 赵君, 余君, 等. 贝莱斯芽孢杆菌提升雪茄茄衣烟叶发酵品质机制研究[J]. 轻工学报, 2023, 38(6): 93-101. doi: 10.12187/2023.06.012
引用本文: 张彤彤, 赵君, 余君, 等. 贝莱斯芽孢杆菌提升雪茄茄衣烟叶发酵品质机制研究[J]. 轻工学报, 2023, 38(6): 93-101. doi: 10.12187/2023.06.012
ZHANG Tongtong, ZHAO Jun, YU Jun, et al. Study on the mechanism of improving fermentation quality of cigar wrapper leaves by Bacillus velezensis[J]. Journal of Light Industry, 2023, 38(6): 93-101. doi: 10.12187/2023.06.012
Citation: ZHANG Tongtong, ZHAO Jun, YU Jun, et al. Study on the mechanism of improving fermentation quality of cigar wrapper leaves by Bacillus velezensis[J]. Journal of Light Industry, 2023, 38(6): 93-101. doi: 10.12187/2023.06.012

贝莱斯芽孢杆菌提升雪茄茄衣烟叶发酵品质机制研究

    作者简介: 张彤彤(1997-),女,山东省章丘市人,湖北工业大学硕士研究生,主要研究方向为生物与医药工程。E-mail:755593369@qq.com;
  • 基金项目: 国家自然科学基金项目(31871789);中国烟草总公司重大专项项目(110202001039(XJ-01));湖北省烟草公司重点科技项目(027Y2019-003)

  • 中图分类号: TS44+4

Study on the mechanism of improving fermentation quality of cigar wrapper leaves by Bacillus velezensis

  • Received Date: 2023-06-26
    Accepted Date: 2023-08-20

    CLC number: TS44+4

  • 摘要: 为探究贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)对雪茄茄衣烟叶增香提质的作用机制,考查了茄衣烟叶在自然发酵和添加贝莱斯芽孢杆菌H1发酵(实验组)后常规化学成分、挥发性香气物质及微生物群落结构的变化及相关性,并对微生物的代谢途径变化进行分析。结果表明:与自然发酵相比,实验组茄衣烟叶的香气物质种类、常规化学成分(如烟碱、总氮和钾)与挥发性香气物质(如植物醇、香叶基丙酮和新植二烯)的相对含量均发生显著改变,烟气品质得以改善,烟气更醇和;相比自然发酵,实验组茄衣烟叶表面细菌多样性发生明显变化,OTU数目提高,茄衣烟叶优势菌门由厚壁菌门(Firmicutes)变为放线菌门(Actinobacteriota),优势菌属由单一的葡萄球菌属(Staphylococcus)转变为葡萄球菌属、闫逊初氏菌属(Yaniella)、未命名菌(unclassified_fMicrococcaceae)等;优势菌属的改变使微生物代谢途径发生变化,前五种差异代谢途径分别为全局和总览图、碳水化合物代谢、氨基酸代谢、辅因子和维生素代谢和能量代谢;还原糖等常规化学成分受茄衣烟叶细菌群落的影响较大,苯乙醇的生成与葡萄球菌属、棒状杆菌属和海洋芽胞杆菌属等有关,香叶基丙酮的生成与藤黄微球菌属、海洋芽胞杆菌属和肠球菌属密切相关。
    1. [1]

      王琰琰, 刘国祥, 向小华, 等.国内外雪茄烟主产区及品种资源概况[J].中国烟草科学, 2020, 41(3):93-98.

    2. [2]

      闫铁军, 丁宁, 王剑, 等.雪茄烟马杜罗茄衣化学品质指数与中性香气物质的关系[J].南方农业学报, 2022, 53(6):1543-1551.

    3. [3]

      乔保明, 刘学兵, 谭绍安, 等.不同发酵温度对茄衣烟叶质量的影响[J].现代农业科技, 2019(11):238.

    4. [4]

      ZHAO G Z, LI J J, ZHENG F P, et al.The fermentation properties and microbial diversity of soy sauce fermented by germinated soybean[J].Journal of the Science of Food and Agriculture, 2021, 101(7):2920-2929.

    5. [5]

      WU W, WANG Z C, XU B Y, et al.Exploring core microbiota based on characteristic flavor compounds in different fermentation phases of Sufu[J].Molecules, 2022, 27(15):4933-4947.

    6. [6]

      BIAN X Q, MIAO W, ZHEN M, et al.Microbiota drive insoluble polysaccharides utilization via microbiome-metabolome interplay during Pu-erh tea fermentation[J].Food Chemistry, 2022(377):132007-132017.

    7. [7]

      田蕾, 袭著革, 吕芳, 等.基于宏基因组学的不同地域防护工程空气中微生物调查[J].防护工程, 2022, 44(5):37-41.

    8. [8]

      黄晨奕, 张彤彤, 余君, 等.贝莱斯芽孢杆菌在改善雪茄烟叶品质中的应用[J].湖南农业科学, 2023(4):82-89.

    9. [9]

      YAO L, LI D Y, HUANG C Y, et al.Screening of cellulase-producing bacteria and their effect on the chemical composition and aroma quality improvement of cigar wrapper leaves[J].Bioresources, 2022, 1(17):1566-1590.

    10. [10]

      BANOŽIĆ M, JOKIĆ S, A AČG KAR D, et al.Carbohydrates-key players in tobacco aroma formation and quality determination[J].Molecules (Basel, Switzerland), 2020, 25(7):1734-1746.

    11. [11]

      HU W R, CAI W, ZHENG Z J, et al.Study on the chemical compositions and microbial communities of cigar tobacco leaves fermented with exogenous additive[J].Sci Rep.2022, 12(1):19182.

    12. [12]

      邓小华.湖南烤烟区域特征及质量评价指标间关系研究[D].长沙:湖南农业大学, 2007.

    13. [13]

      郭文龙, 丁松爽, 刘路路, 等.翻堆对初次发酵过程中雪茄茄芯烟叶质量变化的影响[J].南方农业学报, 2021, 52(2):365-373.

    14. [14]

      蔡文, 吴鑫颖, 张倩颖, 等.高斯芽孢杆菌产中性蛋白酶条件优化及其对烟叶发酵的影响[J].食品与发酵科技, 2022, 58(3):92-98.

    15. [15]

      王羽, 尹铭绅, 尹晓燕, 等.烟草甲体内烟碱降解菌的筛选、鉴定及降解特性[J].生物技术通报, 2023, 39(6):308-315.

    16. [16]

      林智慧, 邓新发, 王雪仁, 等.一株高效烟碱降解内生菌的分离及降解特征研究[J].中国烟草科学, 2021, 42(1):79-85.

    17. [17]

      王文婷, 宋凯, 杨晨, 等.基于宏基因组学的霍氏肠杆菌发酵解析及其烟叶品质提升机制研究[J].轻工学报, 2023, 38(1):79-89.

    18. [18]

      LIU T T, GUO S P, WU C D, et al.Phyllosphere microbial community of cigar tobacco and its corresponding metabolites[J].Frontiers in Microbiology, 2022, 13:1025881-10258896.

    19. [19]

      陈音, 孙贤, 郑召君, 等.加料发酵对茄芯烟叶化学成分及表面细菌多样性的影响[J].中国烟草学报, 2023, 29(1):106-115.

    20. [20]

      ZHENG T F, ZHANG Q Y, WU Q Y, et al.Effects of inoculation with Acinetobacter on fermentation of cigar tobacco leaves[J].Frontiers in Microbiology, 2022, 13:911791-911801.

    21. [21]

      YAO L, DING J Y, ZHANG T T, et al.Heterogeneity changes of active bacterial community on cigar filler leaves after fermentation based on metagenome[J]. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 2023, 38(9):1056-1067.

    22. [22]

      时向东, 张晓娟, 汪文杰, 等.雪茄外包皮烟人工发酵过程中香气物质的变化[J].中国烟草科学, 2006(1):1-4.

    23. [23]

      刘瑞红, 张俊岭, 王晓瑜, 等.赖氨酸Amadori和Heyns化合物热裂解产物对烟草风味的影响研究[J].中国烟草学报, 2022, 28(3):17-25.

    24. [24]

      贾云, 胡婉蓉, 吕晋雄, 等.雪茄烟叶发酵过程中微生物群落及功能微生物分析[J].轻工学报, 2023, 38(1):71-78.

    25. [25]

      段雨帆, 钟媛媛, 朱霄, 等.葡萄球菌对发酵肉制品中生物胺降解机制研究进展[J].肉类研究, 2022, 36(1):49-55.

    26. [26]

      CHEN Y G, CHEN J, CHEN Q H, et al.Yaniella soli sp.nov., a new actinobacterium isolated from non-saline forest soil in China[J].Antonie Van Leeuwenhoek, 2010, 98(3):395-401.

    27. [27]

      郁聪.太平洋海洋杆菌(Oceanobacillus pacificussp. nov.)等5株南太平洋新菌的分类鉴定及相关特性分析[D].青岛:中国海洋大学, 2014.

    28. [28]

      尉婧, 王碧香, 李诗瑶, 等.贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)的研究进展[J].天津农学院学报, 2022, 29(4):86-91.

    29. [29]

      CHEN L, GU W, XU H Y, et al.Complete genome sequence of Bacillus velezensis 157 isolated from eucommia ulmoides with pathogenic bacteria inhibiting and lignocellulolytic enzymes production by SSF[J].3 Biotech, 2018, 8(2):110-114.

    30. [30]

      LIU F, WU Z Y, ZHANG X P, et al.Microbial community and metabolic function analysis of cigar tobacco leaves during fermentation[J].Microbiology Open, 2021, 10(2):e1171.

    31. [31]

      SAMIRAN B, KLAUS S, MARCEL G A V H.Keystone taxa as drivers of microbiome structure and functioning[J].Nature Reviews Microbiology, 2018, 16(9):567-576.

    1. [1]

      章存勇庄海锋时雅琪邹鹏丁乃红纵坤贾良元郭东锋 . 国内外雪茄烟叶热解产物差异性研究. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

    2. [2]

      章存勇庄海锋时雅琪邹鹏丁乃红纵坤贾良元郭东锋 . 国内外雪茄烟叶热解产物差异性研究. 轻工学报, 2024, 39(5): 118-126. doi: 10.12187/2024.05.014

    3. [3]

      胡新楠朱成凯胡中泽纪执立金伟平郭城沈汪洋 . 复配比对明胶-羟丙基甲基纤维素双水相体系微观结构和流变特性的影响. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  23
  • 文章访问数:  2288
  • 引证文献数: 0
文章相关
  • 收稿日期:  2023-06-26
  • 修回日期:  2023-08-20
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索
张彤彤, 赵君, 余君, 等. 贝莱斯芽孢杆菌提升雪茄茄衣烟叶发酵品质机制研究[J]. 轻工学报, 2023, 38(6): 93-101. doi: 10.12187/2023.06.012
引用本文: 张彤彤, 赵君, 余君, 等. 贝莱斯芽孢杆菌提升雪茄茄衣烟叶发酵品质机制研究[J]. 轻工学报, 2023, 38(6): 93-101. doi: 10.12187/2023.06.012
ZHANG Tongtong, ZHAO Jun, YU Jun, et al. Study on the mechanism of improving fermentation quality of cigar wrapper leaves by Bacillus velezensis[J]. Journal of Light Industry, 2023, 38(6): 93-101. doi: 10.12187/2023.06.012
Citation: ZHANG Tongtong, ZHAO Jun, YU Jun, et al. Study on the mechanism of improving fermentation quality of cigar wrapper leaves by Bacillus velezensis[J]. Journal of Light Industry, 2023, 38(6): 93-101. doi: 10.12187/2023.06.012

贝莱斯芽孢杆菌提升雪茄茄衣烟叶发酵品质机制研究

    作者简介:张彤彤(1997-),女,山东省章丘市人,湖北工业大学硕士研究生,主要研究方向为生物与医药工程。E-mail:755593369@qq.com
  • 1. 湖北工业大学 生物工程与食品学院, 湖北, 武汉 430068;
  • 2. 中国轻工武汉设计工程有限责任公司, 湖北 武汉 430060;
  • 3. 湖北省烟草科学研究院, 湖北 武汉 430030
基金项目:  国家自然科学基金项目(31871789);中国烟草总公司重大专项项目(110202001039(XJ-01));湖北省烟草公司重点科技项目(027Y2019-003)

摘要: 为探究贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)对雪茄茄衣烟叶增香提质的作用机制,考查了茄衣烟叶在自然发酵和添加贝莱斯芽孢杆菌H1发酵(实验组)后常规化学成分、挥发性香气物质及微生物群落结构的变化及相关性,并对微生物的代谢途径变化进行分析。结果表明:与自然发酵相比,实验组茄衣烟叶的香气物质种类、常规化学成分(如烟碱、总氮和钾)与挥发性香气物质(如植物醇、香叶基丙酮和新植二烯)的相对含量均发生显著改变,烟气品质得以改善,烟气更醇和;相比自然发酵,实验组茄衣烟叶表面细菌多样性发生明显变化,OTU数目提高,茄衣烟叶优势菌门由厚壁菌门(Firmicutes)变为放线菌门(Actinobacteriota),优势菌属由单一的葡萄球菌属(Staphylococcus)转变为葡萄球菌属、闫逊初氏菌属(Yaniella)、未命名菌(unclassified_fMicrococcaceae)等;优势菌属的改变使微生物代谢途径发生变化,前五种差异代谢途径分别为全局和总览图、碳水化合物代谢、氨基酸代谢、辅因子和维生素代谢和能量代谢;还原糖等常规化学成分受茄衣烟叶细菌群落的影响较大,苯乙醇的生成与葡萄球菌属、棒状杆菌属和海洋芽胞杆菌属等有关,香叶基丙酮的生成与藤黄微球菌属、海洋芽胞杆菌属和肠球菌属密切相关。

English Abstract

参考文献 (31) 相关文章 (3)

目录

/

返回文章