霍氏肠杆菌YT-3发酵烟草浸提液香味成分及其转录水平分析

张志平; 雷梦; 许博利; 芦昶彤; 赵嘉鸣; 张骁; 魏涛

doi:10.12187/2025.06.007

霍氏肠杆菌YT-3发酵烟草浸提液香味成分及其转录水平分析

张志平 ¹ ,
雷梦 ² ,
许博利 ¹ ,
芦昶彤 ³ ,
赵嘉鸣 ³ ,
张骁 ¹ ,
魏涛 ^{1

,

,}

1. 郑州轻工业大学食品与生物工程学院, 河南郑州 450001;
2. 郑州轻工业大学烟草科学与工程学院, 河南郑州 450001;
3. 河南中烟工业有限责任公司技术中心, 河南郑州 450016

作者简介: 张志平(1981—),男,河南省安阳市人,郑州轻工业大学副教授,博士,主要研究方向为生物基化学品。E-mail:zzp@zzuli.edu.cn;

通讯作者: 魏涛,weit8008@zzuli.edu.cn

基金项目: 河南中烟工业有限责任公司科技项目(AW2024007)
河南省重点研发专项项目(231111111700)
中图分类号: TS49

Aroma components and transcriptome analysis of tobacco extracts fermented by Enterobacter hormaechei YT-3

1. College of Food and Bioengineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450001, China;
2. College of Tobacco Science and Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450001, China;
3. Technology Center, China Tobacco He'nan Industrial Co., Ltd., Zhengzhou 450016, China

Corresponding author: WEI Tao, weit8008@zzuli.edu.cn

Received Date: 2024-11-16
Accepted Date: 2025-01-11
Available Online: 2025-12-15
CLC number: TS49

摘要: 【目的】提升霍氏肠杆菌YT-3(Enterobacter hormaechei YT-3)发酵改善烟草浸提液香味成分能力,揭示其转化机制。【方法】采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对发酵烟草浸提液香气组分进行定性、定量分析,利用转录组学探索YT-3发酵烟草浸提液潜在香气产生机制。【结果】经发酵处理后,烟草浸提液香气质和香气量均显著提高,苯乙醇、乙偶姻、3-羟基-β-紫罗兰酮和巨豆三烯酮的质量浓度分别提升了55.62%、50.15%、17.81%和39.93%。转录组测序共获得1552个显著差异表达基因(DEGs),其中上调基因746个,下调基因806个;DEGs在氨基酸代谢、丁酸代谢、类胡萝卜素降解产物合成等途径上显著富集,芳醇脱氢酶(ADH)、苯乙醛脱氢酶(feaB)、α-乙酰乳酸合酶(ilv)、乙偶姻形成双乙酰还原酶(budC)、6-磷酸-β-葡萄糖苷酶(bglA)等基因与烟草浸提液中关键香味成分的生物合成密切相关。【结论】霍氏肠杆菌YT-3能够利用烟草浸提液部分底物高效合成香味成分,为进一步改善其香气品质提供了一种新方法。
- 霍氏肠杆菌YT-3 /
- 烟草浸提液 /
- 香味成分 /
- 气相色谱-质谱联用技术 /
- 转录组分析
Abstract: 【Objective】 To enhance the aroma-improving capacity of Enterobacter hormaechei YT-3 fermentation on tobacco extracts and elucidate its conversion mechanism. 【Methods】 GC-MS was employed for qualitative and quantitative analysis of aroma components in fermented tobacco extracts. Transcriptomics was utilized to investigate the molecular mechanism underlying aroma production during YT-3 fermentation. 【Results】 Post-fermentation, both aroma quality and quantity of fermented tobacco extracts were significantly enhanced. The concentrations of phenylethanol, acetoin, 3-hydroxy-β-ionone, and megastigmatrienone increased by 55.62%, 50.15%, 17.81%, and 39.93%, respectively. Transcriptomic analysis identified 1552 differentially expressed genes (DEGs), comprising 746 upregulated and 806 downregulated genes. DEGs showed significant enrichment in pathways including amino acid metabolism, butyric acid metabolism, and carotenoid degradation product synthesis. Genes such as aryl alcohol dehydrogenase (ADH), phenylacetaldehyde dehydrogenase (feaB), α-acetyl lactate synthase (ilv), acetoin-forming diacetyl reductase (budC), and 6-phosphate-β-glucosidase (bglA) are critically involved in the biosynthesis of key aroma components in fermented tobacco extracts. 【Conclusion】 E.hormaechei YT-3 efficiently synthesizes aroma components using substrates in tobacco extracts, providing a novel approach to further enhance aroma quality.
- Enterobacter hormaechei YT-3 /
- tobacco extract /
- aroma components /
- gas chromatography-mass spectrometry /
- transcriptome analysis
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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

霍氏肠杆菌YT-3发酵烟草浸提液香味成分及其转录水平分析

作者简介: 张志平(1981—),男,河南省安阳市人,郑州轻工业大学副教授,博士,主要研究方向为生物基化学品。E-mail:zzp@zzuli.edu.cn;

通讯作者: 魏涛,weit8008@zzuli.edu.cn

Aroma components and transcriptome analysis of tobacco extracts fermented by Enterobacter hormaechei YT-3

Corresponding author: WEI Tao, weit8008@zzuli.edu.cn

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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

霍氏肠杆菌YT-3发酵烟草浸提液香味成分及其转录水平分析

作者简介:张志平(1981—),男,河南省安阳市人,郑州轻工业大学副教授,博士,主要研究方向为生物基化学品。E-mail:zzp@zzuli.edu.cn

通讯作者: 魏涛, weit8008@zzuli.edu.cn

English Abstract

Aroma components and transcriptome analysis of tobacco extracts fermented by Enterobacter hormaechei YT-3

Corresponding author: WEI Tao, weit8008@zzuli.edu.cn

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霍氏肠杆菌YT-3发酵烟草浸提液香味成分及其转录水平分析

作者简介: 张志平(1981—),男,河南省安阳市人,郑州轻工业大学副教授,博士,主要研究方向为生物基化学品。E-mail:zzp@zzuli.edu.cn;

通讯作者: 魏涛,weit8008@zzuli.edu.cn

Aroma components and transcriptome analysis of tobacco extracts fermented by Enterobacter hormaechei YT-3

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霍氏肠杆菌YT-3发酵烟草浸提液香味成分及其转录水平分析

作者简介:张志平(1981—),男,河南省安阳市人,郑州轻工业大学副教授,博士,主要研究方向为生物基化学品。E-mail:zzp@zzuli.edu.cn

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English Abstract

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Corresponding author: WEI Tao, weit8008@zzuli.edu.cn

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