雪茄烟叶工业发酵过程中细菌群落多样性和结构变化

为揭示雪茄烟叶工业发酵过程中细菌群落多样性和结构变化的规律，采集雪茄茄芯烟叶混配堆积发酵过程中的样品，采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析细菌群落多样性和结构。结果表明：(1)在雪茄烟叶发酵过程中，与混配发酵前相比，混配发酵完成后样品细菌群落的OTU数量和物种丰富度降低，物种多样性提高；(2)优势菌门由厚壁菌门（Firmicutes）转变为变形菌门（Proteobacteria）；优势菌属由海洋芽胞杆菌属（Oceanobacillus）、丛毛单胞菌属（Comamonas）、芽胞杆菌属（Bacillus）转变为丛毛单胞菌属（Comamonas）、鞘氨醇杆菌属（Sphingobacterium）、Georgenia、类芽胞杆菌属（Paenibacillus）；(3)10个菌属的平均相对丰度显著增加，分别为鞘氨醇杆菌属（Sphingobacterium）、Georgenia、类芽胞杆菌属（Paenibacillus）、细粒类极小单胞菌属（Parapusillimonas）、假单胞菌属（Pseudomonas）、DSSF69、溶杆菌属（Lysobacter）、假黄色单胞菌属（Ps...     

气调醇化过程中片烟细菌群落结构的变化

气调醇化是片烟醇化的一种方法。微生物尤其是细菌在片烟醇化过程中对烟叶的吸食品质起着至关重要的作用。为研究气调醇化过程中片烟细菌群落结构变化规律,利用Illumina MiSeq测序平台比较气调防霉杀虫阶段（S1）、气调醇化阶段（S2）及气调保质阶段（S3）共36份样品的细菌16S rDNA序列的多样性。结果表明,从S1到S3的过程中,片烟中细菌的物种丰富度和多样性水平呈增加趋势。S1阶段片烟的优势种群为鞘氨醇单胞菌属、假单胞菌属和甲基杆菌属,其占比在整个气调醇化过程中呈逐渐下降趋势;S2阶段的优势种群为芽孢杆菌属、鞘氨醇单胞菌属和伯克霍尔德菌属,其中芽孢杆菌属和伯克霍尔德菌属在整个气调醇化过程中占比呈先上升后下降的趋势;S3阶段细菌种群分布较为均匀。非度量多维尺度分析结果表明,3个醇化阶段的样品可以较明显地区分开来。可见,气调醇化过程中片烟的细菌种群组成非常丰富,不同醇化阶段活跃的微生物类群有所不同,鞘氨醇单胞菌属、假单胞菌属和甲基杆菌属主要在醇化前期参与了烟叶醇化过程,而芽孢杆菌属和伯克霍尔德菌属则主要在醇化后期发挥着微生物醇化的作用。     

不同醇化卷烟原料表面微生物的群落结构及对大分子物质的降解功能

为探究醇化卷烟原料表面微生物的群落结构及对大分子物质的降解功能,采用宏基因组测序技术分析醇化2年的烤烟烟梗、香料烟和烤烟片烟样品的表面微生物群落结构,并对3种醇化卷烟原料中的果胶、纤维素、淀粉、蛋白质和木质素含量与表面微生物群落组成进行相关分析。结果表明,3种醇化卷烟原料中,醇化烤烟烟梗淀粉和蛋白质含量最低,醇化烤烟片烟果胶、纤维素和木质素含量最低。醇化烤烟烟梗的优势菌属为泛菌属（Pantoea）、不动杆菌属（Acinetobacter）、克雷伯氏菌属（Klebsiella）和假单胞菌属（Pseudomonas）,醇化香料烟的优势菌属为泛菌属（Pantoea）、假单胞菌属（Pseudomonas）和不动杆菌属（Acinetobacter）,醇化烤烟片烟的优势菌属为泛菌属（Pantoea）、芽孢杆菌属（Bacillus）和土地芽孢杆菌属（Terribacillus）。鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）含有较多与淀粉降解相关的基因,其相对丰度与醇化样品淀粉含量显著负相关;鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）和克雷伯氏菌属（Kl...     

汉中地区浆水发酵过程中微生物群落演替及其功能预测

该研究利用Illumina MiSeq测序技术，对发酵不同阶段的汉中浆水进行细菌与真菌多样性检测分析。结果表明，随着发酵的进行，细菌群落的丰度和多样性较为稳定，真菌群落的丰度和多样性先增加后趋于稳定。3个发酵时期中优势细菌门均为厚壁菌门（Firmicutes），优势细菌属为乳植杆菌属（Lactiplantibacillus）、腐败乳杆菌属（Loigolactobacillus）、魏斯氏菌属（Weissella）、寡碳乳杆菌属（Paucilactobacillus）、明串珠菌属（Leuconostoc）等；优势真菌门为担子菌门（Basidiomycota）和子囊菌门（Ascomycota），优势真菌属主要有双胞菌属（Cystofilobasidium）、白冬孢酵母属（Leucosporidium）、镰刀菌属（Fusarium）、德巴利酵母属（Debaryomyces）、Holtermanniella等。整个发酵过程中优势菌属相对含量有明显波动，参与发酵的真菌种类多于细菌。微生物功能预测结果显示，细菌中涉及代谢、遗传信息处理和环境信息处理的通路比例分别为（74.11±0.11）%、（12....     

清香型白酒酿酒大曲微生物菌群多样性解析

采用高通量测序技术对清香型堡子酒酿酒大曲样品的16S rRNA V3-V4区和ITS1-ITS2区基因序列进行测序,解析大曲微生物菌群多样性。结果表明,大曲样品中的细菌、真菌操作分类单元（OTU）数分别为124、48,细菌菌群丰富度、多样性和均匀程度较真菌高。优势细菌门（相对丰度＞1%）主要有变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）等,优势细菌属（相对丰度＞1%）主要有泛菌属（Pantoea）、乳杆菌属（Lactobacillus）、雀麦属（Bromus tectorum）等。绝对优势真菌门（相对丰度＞90%）为子囊菌门（Ascomycota）,第一优势真菌属（相对丰度＞50%）为孢圆酵母属（Torulaspora）。细菌蛋白功能主要集中在氨基酸转运与代谢、转录、碳水化合物转运和代谢等;真菌共鉴定出2个营养型和2种混合营养型,以及4个单一生态功能群和9个混合生态功能群。     

烟草角斑病叶际微生物群落结构与多样性分析

为揭示烟草角斑病叶际微生物群落结构和多样性，采用高通量测序技术研究感角斑病与健康烟叶叶际细菌和真菌群落结构和多样性间的差异。结果表明，感病和健康烟叶叶际细菌主要分布于厚壁菌门（Firmicutes）、放线菌门（Actinobacteria）和变形菌门（Proteobacteria）；真菌主要分布于子囊菌门（Ascomycota）。在属水平上，感病烟叶叶际优势细菌属为假单胞菌属（Pseudomonas）、甲基杆菌属（Methylobacterium）、黄杆菌属（Xanthomonas）、寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、泛菌属（Pantoea）和属水平未分类的根瘤科（unidentified＿Rhizobiaceae）；优势真菌属为小不整球壳属（Plectosphaerella）、亚格孢壳属（Didymella）、赤霉菌属（Gibberella）和链格孢属（Alternaria）。健康烟叶叶际优势细菌属为假单胞菌属、鞘氨醇单胞菌属、泛菌属和甲基杆菌属；优势真菌属为小不整球壳属、亚格孢壳属、枝孢霉属（Cladosporium）和B...     

四段式气调醇化过程不同形态烟梗的质量变化

为了解不同形态烟梗在四段式气调醇化条件下的质量变化情况。以复烤后福建C梗和云南B梗的条状（梗条）和片状烟梗（梗片）为研究对象，通过四段式气调醇化技术（设计21.0%、<2.0%、6.0%～10.0%和<2.0%4组氧气浓度分别贮存不同时间），对比分析醇化过程中不同形态烟梗的质量差异。采用Illumina MiSeq测序平台对醇化过程不同形态烟梗表面细菌16S rDNA进行高通量测序分析，跟踪分析醇化过程中不同形态烟梗的含水率和颜色变化，对比评价醇化后制得梗丝的感官质量。结果表明：(1)醇化过程中与梗条相比，梗片含水率和颜色较稳定，色差值变化小，转深速率较低；(2)四段式醇化过程不同形态烟梗的细菌群落优势菌门均为变形菌门，云南B梗和福建C梗共有的优势菌属为链霉菌属、甲基杆菌属、假单胞菌属和鞘氨醇单胞菌属4种，梗片醇化6～18个月的OTU数、Chao值和ACE值的平均值均大于梗条，细菌群落丰度高于梗条；(3)梗片醇化过程假单胞菌属、鞘氨醇单胞菌属和芽孢杆菌属3种优势产香菌属含量较高，对改善烟梗品质起到了有利作用。(4)醇化后，梗片制得的梗丝较梗条制得的梗丝杂气降低、刺激性减弱、...     

基于高通量测序解析赊店老酒浓香型白酒大曲古菌群落多样性

该研究采用高通量测序技术对赊店老酒制作的浓香型白酒大曲的古菌群落多样性进行分析,并进行蛋白直系同源簇（COG）功能预测。结果表明,大曲的优势古菌门（相对丰度＞1%）为广古菌门（Euryarchaeota）,相对丰度为98.51%;优势古菌属（相对丰度＞1%）为甲烷短杆菌属（Methanobrevibacter）、甲烷囊菌属（Methanoculleus）、甲烷发菌属（Methanothrix）、盐碱球菌属（Halalkalicoccus）、Methanomassiliicoccus、甲烷球形菌属（Methanosphaera）、甲烷杆菌属（Methanobacterium）、甲烷八叠球菌属（Methanosarcina）、Methanospirillum、甲烷嗜热杆菌属（Methanothermobacter）,相对丰度分别为61.92%、10.51%、7.17%、6.30%、3.84%、1.72%、1.61%、1.07%、1.04%、1.00%。此外,首次在大曲中发现盐碱球菌属（Halalkalicoccus）、热球菌属（Thermococcus）、甲烷绳菌属（Methanolinea）、亚硝化侏儒菌属（Nitrosopumilus）。COG功能主要富集在翻译、核糖体结构和生物发生,能源生产与转化,氨基酸转运和代谢,辅酶运输和代谢,复制、重组和修复,转录,反映了大曲中各种酶系的合成活跃。     

基于高通量测序分析内蒙古地区传统酸面团中细菌菌群的多样性

该研究利用Illumina Miseq高通量测序技术对内蒙古西、中、东地区传统酸面团样品中的细菌菌群多样性进行解析,并结合PICRUSt软件预测细菌功能的变化。结果表明,传统酸面团样品共产生1 230 198条高质量序列,得到656个操作分类单元（OTU）;3个地区酸面团样品共检出3个优势细菌门和11个优势细菌属,共有优势细菌门为厚壁菌门（Firmicutes）和变形菌门（Proteobacteria）,共有优势细菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）、明串珠菌属（Leuconostoc）、魏斯氏菌属（Weissella）和芽孢杆菌属（Bacillus）,不同地区样品间细菌菌群多样性和丰度存在明显差异。传统酸面团样品中细菌菌群的主要功能为碳水化合物代谢、辅助因子和维生素代谢、氨基酸代谢、脂质代谢及萜类化合物和聚酮化合物代谢。     

雪茄茄芯烟叶工业二次发酵过程中细菌与真菌群落多样性变化分析

  目的  为分析茄芯烟叶在二次发酵过程中细菌和真菌群落多样性及菌群动态变化规律。  方法  以德雪三号初次发酵烟叶为试验材料,采用细菌16S rDNA和真菌ITS1的Illumina MiSeq高通量测序技术,分析烟叶二次发酵0、5、10、15和20 d时细菌和真菌群落结构及丰度信息。  结果  发酵0 d时细菌群落Chao1、ACE和Shannon指数最高,分别为423.38、424.40和4.67;发酵10 d时真菌群落Chao1和ACE指数最高,分别为85.82、89.49。基于门水平,随着发酵时间的增加,细菌从以变形菌门（Proteobacteria）为优势转变为以厚壁菌门（Firmicutes）为主,真菌主要优势菌门为子囊菌门（Ascomycota）,相对丰度在71.61%~98.16%之间。基于属水平,葡萄球菌属（Staphylococcus）为整个发酵过程中的主要优势细菌属,在发酵15 d时相对丰度最大（91.25%）;次要优势细菌属由假单胞菌属（Pseudomonas）、马赛菌属（Massilia）等转变为芽孢杆菌属（Bacillus）、土地芽孢杆菌属（Terribacillus）;曲霉属（Aspergillus）为真菌绝对优势菌属,平均丰度达到87.40%。LEfSe分析结果表明,21种细菌在属水平上有显著性差异,6种真菌在科水平上有显著性差异。  结论  茄芯烟叶在二次发酵过程中细菌和真菌群落的丰富度和多样性随着发酵时间的增加总体呈降低趋势。在属水平上,不同发酵时间茄芯烟叶细菌和真菌群落组成结构相似,相对丰度有明显差异,Staphylococcus和Aspergillus为二次发酵过程中的主要优势菌属。      

烤烟自然醇化和人工发酵过程中香气成分变化的研究

本文研究了烤烟自然醇化和人工发酵过程中香气成分含量的变化。结果表明,随着醇化和发酵时间的延长,烟叶挥发性酸、挥发性羰基化合物含量以及烟叶精油中绝大多数香气成分含量显著增加,并符合二次曲线变化规律。两种方法相比,自然醇化法对烟叶香气成分含量的提高作用明显大于人工发酵法的作用。烤烟自然醇化18~24个月时,内在香气成分含量普遍达到最高值。      

枯草芽孢杆菌分离鉴定及其对烟叶化学成分和吸味品质的影响

为研究枯草芽孢杆菌对烟叶化学成分和吸味品质的影响,从初烤后烟叶中筛选出一株微生物（H11）,结合菌株形态和16S rDNA序列分析,初步鉴定为枯草芽孢杆菌枯草亚种（Bacillus subtilis subsp. subtilis）;用H11对20 kg河南平顶山低等级烟叶（2017 DCFB）发酵30 h,对比分析发酵前后烟叶感官质量、常规化学成分、中性香味成分的变化,并采用宏基因组测序技术,分析了发酵前后烟叶表面微生物群落变化,探讨了酶在烟叶发酵中的作用。与发酵前相比,烟气透发性好、甜感增强、香气质提升、香气量增加;水溶性总糖和还原糖含量（质量分数）分别增加了2.52%和1.92%;（E）-β-大马酮、二氢猕猴桃内酯和巨豆三烯酮C等香味成分含量（质量分数）分别增加了25.92%、10.57%和12.15%;烟叶表面微生物数量明显减少,芽孢杆菌属（Bacillus）微生物丰度增加至微生物总量的76%。枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）对烟叶化学成分和吸味品质有重要影响,且具有发酵时间短和处理量大等特点,可为微生物发酵低等级烟叶提供参考。      

紫外光照射时间对低次醇化烟叶质量的影响

  目的  改善低次醇化烟叶的质量, 提高其利用率。  方法  利用紫外光对烟叶进行照射, 考察不同紫外光照射时间下其物理特性、感官质量、淀粉、蛋白质、常规化学成分和致香成分的变化。  结果  单因素方差分析得到15~60 min的紫外光照射对烟叶各方面的品质有不同程度的提升效果, 30 min照射的烟叶总体品质最佳, 填充值、糖碱比和致香成分总量提升, 淀粉和蛋白质含量降低, 感官质量有所改善。75 min后, 随着紫外照射时间的延长, 烟叶样品的加工性能逐渐降低, 致香物质总量减少, 香型风格有所改变。  结论  在适宜的照射时间下, 紫外光照射能够改善醇化烟叶的品质, 照射时间过长则会对部分理化性质产生负面影响。      

黔东南烟区烟叶致香物质的定量分析

为研究黔东南州不同生态区烟叶致香物质含量差异,试验选取不同种植区域、不同品种和不同部位的烟叶进行酸性、中性和碱性致香物质含量分析。结果表明,东部烟区比西部烟区烟叶致香物质含量高,香气较充足,表明烟叶香气含量受种植区域的影响较大。K326烟叶致香物质总量最高、香气较足,其次为云烟87,贵烟201表现最差。就香气而言,K326和云烟87比较适宜在黔东南烟区种植。云烟85、云烟87中部叶比上部叶致香物质总量高,香味较突出。     

白肋烟、晒烟和烤烟烟叶在6年贮藏过程中主要酮类香气成分的变化趋势

为了进一步明确不同类型烟叶样品长期贮藏过程中主要酮类香气成分变化规律,采用LC-GC方法测定调制后样品在6年自然贮藏过程中主要酮类香气成分含量。结果表明:1）随贮藏时间增加,烟叶主要酮类香气成分变化均符合二次曲线模型,白肋烟酮类香气物质总量最高,贮藏期间所有阶段平均值为46.251μg/g,且在长期贮藏过程中含量增加时间长,酮类挥发性香气含量峰值出现在61个月。其次为晒烟,贮藏期间平均含量为40.053μg/g,酮类挥发性香气含量峰值出现在48个月。烤烟贮藏期间平均含量最低,为26.306μg/g,酮类挥发性香气含量峰值出现在38个月。2）类胡萝卜素降解产物巨豆三烯酮、氧化紫罗兰酮等含量先上升后下降,呈现抛物线形式。茄酮、降茄二酮等含量逐渐下降。3）白肋烟巨豆三烯酮等含量最高;晒烟β-紫罗兰酮(0.830μg/g)等含量最高;烤烟降茄二酮等含量较高,两地区烤烟降茄二酮平均含量达到0.400μg/g。不同类型烟叶样品适宜的陈化期不同,白肋烟和晒烟比烤烟更耐贮藏,烤烟贮藏时间应控制在35个月内,白肋烟晒烟贮藏时间不超过60个月,有利于提高烟叶可用性。      

诱导子对烟草植株叶片酶活性及香气物质积累的效应

采用盆栽试验,通过叶面喷施诱导子,考察了诱导子对烟草次生代谢关键酶活性及香气物质积累的影响.结果表明,经诱导子处理过的烟草叶片苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性均高于对照,且腺毛分泌物、石油醚提取物、类胡萝卜素、多酚类物质含量也高于对照.综合考虑,100 mg/L浓度的茉莉酸甲酯诱导子和200 mg/L浓度的壳聚糖诱导子处理烟叶较有利于烟草香气成分的生成.     

稀土元素肥料对烤烟致香物质含量和评吸质量的影响

为了探索提高烟叶香气质量的农艺措施,采用大田试验,研究了稀土元素肥料对烤烟致香物质含量和评吸质量的影响.结果表明,稀土元素肥料能明显提高烟叶中总致香物质含量和主要致香物质含量,以稀土元素肥料“利烟王”和“益植素”(固)的效果较为明显.稀土元素肥料还可改善烟叶评吸质量,各部位烟叶的评吸得分以“利烟王”处理高于其他处理,其香气质好、香气量足、余味舒适、刺激性较小,评吸质量好.     

不同香型区烤烟水溶性糖组分含量差异及与感官质量的关系

以2018—2019年207份C3F初烤烟叶样品为材料,研究了不同香型区域烟叶水溶性糖组分含量及其与感官品质的关系。结果表明：（1）烤烟果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖占总糖的比例均值分别为46.43%、48.15%、2.29%、3.13%。（2）清甜香型、蜜甜香型和醇甜香型区烤烟总糖、还原糖含量极显著高于焦甜焦香型、焦甜醇甜香型和清甜蜜甜香型区;（3）各香型区烤烟水溶性糖组分含量与占比特点为：清甜香型、蜜甜香型和醇甜香型果糖、葡萄糖含量高,麦芽糖含量适中,葡萄糖占比高;焦甜焦香型果糖、葡萄糖含量低,麦芽糖含量高,麦芽糖占比高;焦甜醇甜香型果糖、葡萄糖、麦芽糖含量低;清甜蜜甜香型葡萄糖、蔗糖、麦芽糖含量低,果糖含量高,果糖占比高,蔗糖占比低。（4）典型相关分析结果表明,果糖、葡萄糖、蔗糖和麦芽糖含量与烟气浓度呈负相关;果糖含量与香气质和杂气呈正相关,与劲头呈负相关;葡萄糖、蔗糖和麦芽糖含量与香型风格凸显程度呈正相关。     

过表达三七PnSS基因对烟草萜类物质含量及生长发育的影响

为明确PnSS基因在调节烟草萜类物质含量中的作用,构建了PnSS基因过表达载体,并通过叶盘法转化烟草品种巴斯玛14号,获得了PnSS基因过表达烟草植株,最后利用HS-SPME-GC/MS分析转化烟草叶片中的香味物质含量（质量分数）。结果表明:①PnSS的氨基酸序列与其在烟草中同源物NtSS具有81.9%的一致性,并含有角鲨烯和植烯合成酶结构域。②PnSS基因的过表达导致烟草植株变矮、叶片变小;与根和茎相比,叶片中PnSS基因表达量最高。③PnSS基因的过表达使烟叶中乙酸、糠醇、4,6-二甲基嘧啶、苯乙醛、3,5-二甲基苯甲醛、二烯烟碱、二氢猕猴桃内酯、2-甲基吡嗪、壬酸、异戊醛、2-甲基丁醛、西松烯和烟碱13种香味物质含量增加,2,3-二氢-3,5二羟基-6-甲基-4（H）-吡喃-4-酮、2,3-联吡啶、植醇、苯乙醇、新植二烯、苯甲醛和麦斯明7种香味物质含量降低。因此,过表达PnSS基因会抑制烟草植株的生长发育并改变烟叶中萜类物质等香味物质的含量。      

基于51份烤烟种质的四川、山东烟叶致香物质含量特色比较

为进一步挖掘四川、山东产区烟叶致香物质含量特色,本研究基于51份烤烟种质,在四川、山东两产区开展了烟叶8类致香物质含量检测分析比较工作。结果显示,整体上看,四川多酚类、叶绿素降解物绝对和相对含量高于山东产区,苯丙氨酸降解物、高级脂肪酸、多元酸绝对和相对含量低于山东产区;从不同基因型上看,四川92.2%以上种质多酚类、叶绿素降解物的绝对和相对含量高于山东产区,76.5%以上种质苯丙氨酸降解物、高级脂肪酸和多元酸的绝对和相对含量低于山东产区,进一步印证了两产区致香物质含量在整体上表现出的特点;51份种质中,四川产区有76.5%烤烟种质预测具有清香型风格倾向,在山东产区有90.2%烤烟种质预测具有中间香型风格倾向,多酚类和叶绿素降解物含量较山东产区高可能是四川清香型风格烟叶的重要物质基础;苯丙氨酸降解物、高级脂肪酸和多元酸含量较四川产区高可能是山东中间香型风格烟叶的重要物质基础。基因型和生态条件对香型指数均有较大影响,生态条件影响更大。