【目的】探索煙葉的最佳發酵條件,篩選有利于發酵的微生物類群和代謝產物。
【方法】以曬制5周的四川德陽什煙一號為材料,煙葉分別在 25 °C、35 °C 和 45 °C 下發酵 2、4 和 6 周。為確定最佳發酵溫度,對發酵煙草的理化性質和感官品質進行了研究。隨后,基于合適的溫度,對煙草進行16 s rRNA測序和代謝組學分析,監測發酵過程(2~6周)微生物和代謝產物的變化。
【結果】感官品質分析表明,45℃發酵6周是最佳條件。代謝組學分析顯示,共注釋了 415 種代謝產物。發酵周期的增加導致代謝產物的顯著變化。結果表明,隨著發酵時間的延長(2至6周),L-苯丙氨酸和鞘氨醇的濃度增加,而甜菜堿和植物鞘氨醇的濃度降低。隨著發酵時間的延長,還觀察到微生物類群的明顯變化。結果表明,假單胞菌屬、泛菌屬和伯克氏菌屬是 45°C 發酵 6 周的優勢菌。隨著發酵時間的延長,假單胞菌屬增加,鞘氨醇單胞菌屬和甲基桿菌屬減少。此外,微生物群譜與改變的代謝物密切相關,尤其是參與鞘脂代謝的化合物。
【結論】四川德陽什煙一號適宜的發酵條件為45℃發酵6周;植物鞘氨醇和鞘氨醇可能通過鞘脂代謝途徑影響煙草發酵。該研究為指導煙草發酵提供了理論依據,并為減少煙草發酵過程中的有害物質提供了見解。
【基金】中國煙草總公司四川省煙草公司“降低雪茄煙葉TSNAs關鍵技術研究及應用”(SCYC201915)
【文獻】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.
(植物鞘脂代謝簡圖,來源http://dx.doi.org/10.3389/fpls.2015.00024)
(鞘氨醇分子結構式,來源https://doi.org/10.1155/2013/178910)
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