烟叶有益微生物的筛选及其对烟叶品质改良的研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:blademan_0617
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烟叶的品质与其自身含有的许多大分子物质有密切的关系,这些大分子物质主要包括淀粉、果胶、纤维素等,如果这些大分子化合物的含量过高会在烟草在燃吸时产生刺激性气体和杂气并产生有害成分。微生物在生长发育过程中通过自身的代谢活动分泌多种降解酶类,因此将微生物接种到烟叶中,通过微生物的发酵作用可以降解烟叶中的不利于烟草品质的大分子化合物,改善烟叶的品质。本研究筛选出可以同时降解烟叶中大分子化合物的3个微生物菌株,分别命名为yc10,yc8和fc3,其中yc10作为单菌株来发酵烟叶,yc8与fc3作为复合菌株来发酵烟叶。微生物的生长受到接种量,发酵时间,接种量,pH等多种因素的影响,然后对菌株的产酶条件进行优化,选择最佳的产酶条件来培养菌株,将菌株的发酵液均匀地喷洒在烟叶表面,在37℃,65%RH条件下发酵烟叶,测定发酵前后烟叶中大分子化合物的含量变化。具体结果如下:1.从烟叶等样品中共分离出176株细菌,以细菌降解物质的种类的多少为初筛指标筛选出9株细菌,再以酶活力的大小为复筛指标,筛选出3株细菌,将所筛选出菌株进行分子鉴定,结果表明yc10,yc8和fc3都为假单胞菌(Pseudomonas)。2.对菌株进行产酶条件的优化,其中单一菌株yc10的最佳产酶条件:发酵时间,发酵pH,发酵温度,接种量,培养基装液量,摇床转速分别为36h,7,37℃,6%,80mL/250mL,200rpm,经过发酵之后菌株yc10的果胶酶活力,淀粉酶活力,纤维素酶活力,蛋白酶活力,Lignin peroxidase酶活力和Manganese peroxidase酶活力为581.04U/mL,7.38U/mL,7.65U/mL,15.82U/mL,34.55U/L 和 38.77U/L。复合菌株的yc8:fc3的最佳产酶条件:发酵时间,发酵pH,发酵温度,接种量,接种比例,培养基装液量,摇床转速分别为36h,7,33℃,6%,yc8:fc3=2:1,80mL/250mL,160rpm,经过发酵之后复合菌株的果胶酶活力,淀粉酶活力,纤维素酶活力,蛋白酶活力,Lignin peroxidase 酶活力和 Manganese peroxidase 酶活力为 488.32U/mL,12.22U/mL,3.73U/mL,28.53U/mL,47.65U/L 和 38.45U/L。3.将菌株接种于烟叶对烟叶进行发酵,经过单菌株yc10发酵之后A、B、C、D种类烟叶中淀粉的减少量分别可以达到13.47%、11.72%、12.13%、13.38%;纤维素的减少量分别可以达到23.49%、19.5%、19.2%、20.22%;木质素的减少量分别可以达到7.31%、22.7%、8.26%、30.43%;蛋白质的减少量分别可以达到28.61%、22.34%、32.99%、32.37%;果胶的减少量分别可以达到 33.52%、41.11%、16.86%、42.86%;总糖的增加量分别可以达到20.29%、9.84%、19.89%、11.38%。复合菌株yc8:fc3发酵之后A、B、C、D种类烟叶中淀粉的减少量分别可以达到14.42%、12.48%、13.89%、14.13%;纤维素的减少量分别可以达到13.52%、17.25%、18.4%、15.16%;木质素的减少量分别可以达到12.86%、37.94%、15.87%、37.15%;蛋白质的减少量分别可以达到32.93%、21.2%、10.79%、31.39%;果胶的减少量分别可以达到20.86%、17.09%、7.84%、22.94%;总糖的增加量分别可以达到 13.77%、8.22%、26.55%、12.66%。通过对发酵前后烟叶的香气成分进行分析,发现微生物作用于烟叶之后烟叶中的醇类、酯类、酮类等致香成分的含量均有所上升。本研究从烟叶表面筛选出可以降解多种物质的菌株,将微生物应用于烟叶以后,烟叶中的淀粉、纤维素、木质素、果胶和蛋白质等影响烟草品质的有害成分的含量都有所下降,并且烟叶中的香气物质含量增加,证明了微生物作用于烟草行业中的可行性,为微生物在烟叶中的应用提供了理论依据。
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