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10d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）...     

醇化方式对津巴布韦烟叶微生物和香味成分的影响

为了解醇化方式对烟叶微生物和烟叶香味成分的影响,采用MiSeq高通量测序技术和气相色谱-质谱法,分析了不同醇化库（保湿库、机械库和自然库）不同醇化时间（3、9、12、15和18个月）津巴布韦烟叶微生物多样性及香味成分的差异。结果表明：(1)同一醇化库内醇化时间为3、9和12个月时物种组成相似度较高,但不同醇化库之间的物种组成差异较大;(2)在门、属水平上,醇化时间和醇化库对菌落的相对丰度有一定影响,醇化18个月后,机械库中烟叶变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）的总相对丰度达最大值,假单胞菌属（Pseudomonas）、泛菌属（Pantoea）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、节杆菌属（Arthrobacter）和甲基杆菌属（Methylobacterium）的总相对丰度达最大值;(3)功能预测表明,在一级功能层共有7类代谢通路,参与代谢的细菌占绝对优势;(4)在二级功能层共有41种代谢通路,参与膜运输、能量代谢和碳水化合物代谢等细菌的相对丰度较大。醇化18个月后,机械库中参与碳水化合物代谢、氨...     

加料发酵对茄芯烟叶化学成分及表面细菌多样性的影响

【目的】为探究茄芯烟叶在加料发酵方式下化学成分及表面细菌多样性的变化。【方法】以茄芯烟叶“印尼J/F/G”为试验材料,测定了加水（对照组）和加料（试验组）发酵烟叶主要化学成分的变化,并分析了随着发酵时间的延长烟叶的表面细菌群落结构和丰富度的变化。【结果】（1）工业发酵过程中烟叶表面细菌多样性发生明显变化,料液的添加提高了烟叶Operational taxonomicunit(OTU)数目并改变烟叶细菌群落结构与优势菌群。（2）烟叶蛋白含量在工业发酵过程中无明显变化,维持在16.45%～17.46%。（3）随着发酵进程的推进,对照组氨基酸总量呈现明显下降趋势,而料液在稳定烟叶氨基酸总量的同时,也有助于提升烟叶中苯丙氨酸、脯氨酸等Amadori氨基酸含量。（4）发酵开始时,试验组石油醚提取物含量高于对照组,对照组雪茄烟叶的石油醚提取物含量随发酵时间延长而显著增加,而试验组烟叶在工业发酵过程中的石油醚提取物含量增幅不明显。（5）工业发酵对烟叶中的豆蔻酸和月桂酸等饱和脂肪酸含量影响甚微,而料液的加入使发酵末期的烟叶油酸含量降低了52.37%。【结论】茄芯烟叶在工业发酵过程中,料液的添加改变了烟...     

不同品质烟叶微生物群落与其挥发性成分的关联研究

为揭示烟叶表面优势微生物群落与其品质的关系,采用高通量技术分析了不同品质烟叶的微生物群落结构,使用固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术检测其挥发性香气物质,通过计算Pearson相关系数分析与烟叶挥发性香气成分形成相关的优势微生物种属。结果显示,烟叶中优势细菌为贪噬菌属（Variovorax）、鞘氨醇单胞菌属（Spingomonas）、芽孢杆菌属（Bacillus）,优势真菌为桑帕约氏酵母（Sampaiozyma）、曲霉（Aspergillus）、枝孢霉属（Cladosporium）。细菌群落与烟叶品质差异相关,贪噬菌属（Variovorax）、鞘氨醇单胞菌属（Spingomonas）、红球菌属（Rhodococcus）等的相对丰度在上等烟、中等烟中上调;而真菌群落与烟叶的地域差异相关。在中、上等烟中含有较高呈焦糖香的糠醛和5-羟甲基糠醛,呈甜奶香的香兰素等挥发性成分;下等烟中则含有更多α-尼古丁,增加烟气刺激性。结合相关性分析,发现细菌物种与烟叶中多种挥发性香气物质呈正相关,红球菌属（Rhodococcus）、贪噬菌属（Variovorax）和芽孢杆菌属（Bacillus）是烟叶中主要...     

雪茄烟发酵过程微生物群落结构及物种均衡性变化特征

为明确雪茄烟叶发酵过程中微生物群落组成、结构及物种均衡性的变化特征,基于高通量测序技术,采用细菌、真菌多样性指数比值分析方法,对不同发酵阶段雪茄烟叶表面细菌、真菌进行分析。结果表明,随发酵进行,细菌α多样性先升高后降低,在PEF3（中期）达到最高值;真菌α多样性基本稳定,仅在发酵PEF4（后期）显著降低;物种均衡性在前中期小幅度升高,但在PEF4后显著降低。PCoA分析显示,未发酵与发酵前中期细菌群落结构相似,与发酵后期明显分离。在发酵过程中,细菌葡萄球菌属（Staphylococcus）、假单胞菌属（Pseudomonas）和真菌明梭孢属（Monographella）、曲霉菌属（Aspergillus）、青霉菌属（Penicillium）为主要优势菌属。影响物种均衡性的关键微生物群落变化规律是:由发酵初期的泛生菌属（Pantoea）、甲基杆菌属（Methylobacterium）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）,变为发酵中期马赛菌属（Massilia）、壤霉菌属（Agromyces）、根瘤菌科（Rhizobiaceae）,最后稳定为Staphylococcus、Pseud...     

陈化发酵期间烤烟叶面微生物活性及其应用研究

对未发酵、自然陈化及人工发酵期间的烤烟叶面微生物进行了分离、鉴定，并对不同发酵过程中微生物动态变化作了比较，结果表明：未发酵烤烟叶面微生物数量最多，随着自然陈化及人工发酵的进行，叶面微生物数量均逐渐减少，且均以能产生芽孢的芽孢杆菌属（Ｂａｃｉｌｕｓ）和梭状芽孢杆菌属（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ）为优势种群，没有酵母菌的存在。在自然陈化过程中，霉菌数量逐渐减少，至陈化后期，基本上未能检出；而人工发酵过程中霉菌数量有所增加。将分离筛选到的几株优势菌混合配制成生物制剂（ＴＦＡ）用于烟草发酵，结果表明：ＴＦＡ可加速烤烟发酵，提高发酵烟叶品质，同时具有抑制烟叶霉变的作用。     

应用16S rDNA克隆文库技术分析陈化烟叶细菌多样性

为较全面地分析陈化烟叶的细菌多样性,利用16S rDNA基因克隆文库技术分析了产自于福建的3个等级处于不同陈化阶段的12个烟叶样品中的细菌组成.采集C/S挑、B22、X21三个等级的陈化烤烟烟叶,陈化时间分别为3、6、12、24个月.实验结果表明,烤烟烟叶在陈化过程中共存在25种细菌,γ-变形菌纲(Gamma-proteobacteria)细菌种类最丰富,含有19种细菌,α-变形菌纲(Alpha-proteobacteria)含有3种细菌,芽孢杆菌纲(Bacilli)含有2种细菌,β-变形菌纲(Beta-proteobacteria)含有1种细菌.在12个烟叶样品中,肠杆菌属(Enterobacter)在8个样品中的比例最高,假单胞菌属(Pseudomonas)在2个样品中比例最高,泛菌属(Pantoea)和克洛诺菌属(Cronobacter spp.)分别在样品B6和C3中比例最高.在陈化过程中,烤烟叶面细菌组成没有明显的变化规律.     

贝莱斯芽孢杆菌提升雪茄茄衣烟叶发酵品质机制研究

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＿f＿Micrococcaceae)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...     

再造烟叶生产过程物料微生物群落结构分析

为分析造纸法再造烟叶生产过程微生物的多样性及其分布与变化情况,以再造烟叶生产过程各物料为研究对象,采用Illumina高通量测序技术对25个物料样品的细菌16S rRNA V3-V4区和真菌ITS序列进行测序分析,获得了生产过程物料细菌和真菌丰度及群落组成情况。结果表明:①再造烟叶生产过程物料中共检测出393个细菌属和165个真菌属,其中优势菌属为乳杆菌属（Lactobacillus）、芽孢杆菌属（Bacillus）、假丝酵母属（Candida）和曲霉属（Aspergillus）;②生产过程不同物料微生物群落多样性和结构存在明显差异,聚类分析显示细菌属多样性和结构变化相对较小而真菌属变化相对较大;③从萃取到制涂布液过程中,细菌乳杆菌属（Lactobacillus）相对丰度逐渐增加,而真菌假丝酵母属（Candida）相对丰度总体逐渐降低。      

烤烟上部叶成熟过程中代谢组的差异分析

为明确烤烟上部叶成熟过程中物质转化规律及代谢组的差异,利用GC-MS非靶向代谢组学方法并结合激素及色素等的测定对烟株打顶后20、30、40、50和60 d的上部叶代谢物进行分析。结果表明:上部烟叶成熟过程可分为3个阶段,分别为烟株打顶后20~30 d、40~50 d和60 d。随烟叶成熟进程的推进,叶绿素和类胡萝卜素含量（质量分数）逐渐下降,在打顶后40 d时下降最为明显,游离氨基酸和总氮含量整体呈下降趋势,总植物碱和碳水化合物含量整体呈升高趋势,烟叶中促进生长类激素含量在打顶后40 d显著下降,促进成熟衰老类激素含量在打顶后40 d显著提高,打顶后40 d可能是上部烟叶成熟过程中生理功能由盛转衰的关键节点。通过正交偏最小二乘判别分析法（OPLS-DA）筛选出38种差异代谢物,主要是氨基酸类、糖类和脂肪酸类代谢物,其中4-氨基丁酸、果糖、阿洛糖、棕榈酸、亚麻酸、甘油酸、苹果酸、莨菪亭、奎尼酸等可能是上部烟叶成熟过程中较关键的代谢物。差异代谢物显著（p＜0.05）富集在糖代谢、氨基酸代谢和脂肪酸代谢等通路中,其中乙醛酸和二羧酸代谢,不饱和脂肪酸的生物合成,TCA循环,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等通路在烟叶成熟过程中起重要的调控作用。      

浏阳洞库陈化烟叶微生物多样性分析

[目的]为研究浏阳洞库3个不同香型陈化烟叶样品微生物多样性和群落组成差异.[方法]利用高通量测序对3个不同香型陈化烟叶样品微生物多样性、群落组成进行显著性差异分析,构建各样品微生物生态网络,并对各细菌群落进行功能预测.[结果](1)浏阳洞库3个不同香型陈化烟叶样品中细菌物种丰富,在门水平上主要由变形菌门和厚壁菌门组成,...     

冬虫夏草菌株发酵对非主料区烟叶感官品质和化学成分的影响

[目的]为提升非主料区宜宾烟叶品质和可用性,采用冬虫夏草菌株发酵烟叶并研究发酵对烟叶感官品质和化学成分的影响.[方法]对发酵过程样品进行感官质量评价并测定了常规化学物质和挥发性成分,采用偏最小二乘法和主成分分析法研究了发酵对烟叶感官品质和化学成分的影响.[结果]经过冬虫夏草菌株发酵后的宜宾烟叶,感官质量明显提升,发酵第...     

海南H382雪茄烟叶不同发酵周期细菌群落多样性表征及演替分析

[目的]探索海南H382雪茄烟叶发酵中细菌群落组成和演替规律,为揭示发酵机制提供依据,为筛选功能细菌提供参考.[方法]通过16SrRNA测序技术对海南H382雪茄烟叶不同发酵时期的细菌群落多样性及群落演替规律进行表征,并利用PICRUSt预测了不同发酵时期细菌群落的功能.[结果](1)雪茄烟叶发酵中细菌群落多样性较丰富...     

大豆与海藻有机肥对烤烟生长和土壤细菌群落的影响

  目的  探究不同有机肥施用对烤烟生长和土壤细菌群落的影响。  方法  用烤烟品种中烟100进行田间试验, 比较分析了大豆和海藻有机肥不同施用量对烤烟生长发育以及烟叶中氮、磷、钾含量的影响, 并且从土壤理化性质以及土壤微生物群落结构的角度, 分析了施用两种有机肥对烟叶生长、土壤理化性质和土壤微生物群落结构的影响。  结果  (1) 与对照相比, 大豆和海藻有机肥的施用, 促进了团棵期和旺长期烟株的生长发育(450 kg/hm2处理最佳), 提高了土壤有机质和氮磷钾含量。(2)由16 S V3-V4区域扩增子测序可知, 有机肥的施入改变了土壤细菌群落的丰富度和多样性, Sphingomonas、Actinospica、Pseudonocardia等有益细菌丰度增加。(3)土壤细菌群落与土壤理化性质存在一定相关性, 其中土壤pH值、速效钾(AK)、硝态氮(NO₃--N)和铵态氮(NH₄+-N)是主要环境影响因子。  结论  大豆和海藻有机肥的施用改善了土壤理化性质, 并影响了土壤细菌群落丰富度和多样性, 促进了烟株生长发育。      

八大香型烤烟典型产地中部烟叶适宜复烤干燥温度研究

【目的】明确八大香型典型产地烤烟中部烟叶较适宜的复烤干燥温度范围。【方法】选取八大香型典型产地中部烟叶,在不同复烤干燥温度下对烟叶感官质量、风格特征进行评价。【结果】(1)清甜香型、清甜蜜甜香型和木香蜜甜香型中部烟叶适宜在70℃复烤干燥温度下加工;(2)蜜甜香型、醇甜香型和焦甜醇甜香型烟叶适宜在75℃复烤干燥温度下加工;(3)焦甜焦香型和焦香蜜甜香型烟叶适宜在75℃～80℃复烤干燥温度下加工。【结论】根据不同香型烤烟烟叶适宜的复烤干燥温度进行配方模块设计、配方模块复烤加工,可彰显烟叶香气风格特征,提升总体感官质量。     

化肥连续施用条件下植烟土壤微生物群落响应特征

【目的】为探索土壤微生物对化肥连续施用的响应特征。【方法】选择烟草生产中常用的9种化学肥料,设置减少50%、常规施肥量和增加50%施用量3个肥料浓度梯度,采用土柱模拟系统结合微生物高通量测序、Biolog表型芯片等技术,研究长期不同施肥处理条件下土壤微生物群落的结构、功能基因、生态多样性的变化情况,并构建化肥与土壤微生物关联网络。【结果】（1）连续施用9种化学肥料后土壤微生物群落结构多样性中放线菌门（Actinobacteria）和变形菌门（Proteobacteria）变化幅度较大,磷肥和复合肥增加放线菌门相对丰度,磷肥减少变形菌门相对丰度。（2）连续施肥条件下,尿素施用量减少50%处理的Shannon指数比初期增加1.77%,氯化钾减少50%处理和常规施肥处理在初期明显提高土壤微生物多样性,后期Shannon指数略有下降,与不施肥空白对照之间无显著差异,烤烟专用复合肥常规施肥处理Shannon指数后期较初期下降35.01%。（3）常规施肥浓度下钙镁磷肥处理的氨基酸与核苷酸运输和代谢基因表达较空白对照增多,氯化钾处理的碳水化合物运输和代谢、转录功能、次生代谢产物合成基因明显高于其他处...     

基于iTRAQ-PRM技术筛选不同类型土壤烤烟根系差异表达蛋白

  目的  从蛋白质水平揭示烤烟根系对不同类型土壤的响应差异。  方法  以烤烟品种K326为材料,选取石灰岩土（沙壤土）、水稻土和红壤土,测定3种类型土壤烤烟根系活力、硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）和天冬氨酸合成酶（AS）活性;利用iTRAQ技术鉴定3种类型土壤烤烟根系差异表达蛋白,对所获得的差异蛋白进行生物信息学分析,从中选择16个蛋白进行平行反应监测（PRM）验证。  结果  （1）红壤土的烤烟根系活力、NR、GS和AS活性均高于沙壤土和水稻土;（2）从水稻土vs沙壤土、沙壤土vs红壤土、水稻土vs红壤土3组对比中分别鉴定出699、650、569个烤烟根系差异表达蛋白,其中上调/下调蛋白分别为412/287、291/359和323/246个;（3）差异蛋白质主要有催化、结合、转运活性等功能;（4）差异蛋白功能富集于次生代谢产物的生物合成、代谢途径和苯丙烷类生物合成等代谢途径;（5）红壤土烤烟根系与抗逆性、碳水化合物和能量代谢、蛋白质合成等相关的差异蛋白表达均高于沙壤土和水稻土。  结论  利用iTRAQ标记技术,结合PRM验证技术筛选出不同类型土壤烤烟根系差异表达蛋白,为获取响应关键蛋白奠定基础。      

福建烟叶游离氨基酸等主要含氮化合物与感官质量的关系

【目的】为明确烟叶游离氨基酸等主要含氮化合物与感官质量的关系。【方法】以烤烟品种云烟87为试验材料,测定不同施氮量和留叶数对初烤烟叶各叶位的烟碱、总氮、蛋白质、20种游离氨基酸含量的影响,通过感官质量评价分析主要含氮化合物与感官质量的关系。【结果】1）不同部位烟叶游离氨基酸总量差异显著,依次为下部叶>上部叶>中部叶;2）简单相关分析表明,总氮、蛋白质、游离氨基酸总量以及非烟碱氮占总氮含量的比例,与感官质量呈极显著的负相关关系;脯氨酸占游离氨基酸总量的比例,与感官质量呈极显著的正相关关系;3）逐步回归分析表明,在烟碱、蛋白质和20种游离氨基酸中,谷氨酸、谷氨酰胺、丙氨酸对感官质量的负面效应大于烟碱、蛋白质以及其它游离氨基酸。4）在8个处理中,施氮量127.5kg/hm2、留叶数14片/株处理的烟叶,非烟碱氮、谷氨酸、谷氨酰胺、丙氨酸含量以及游离氨基酸总量最低,感官质量较好。【结论】控制烟叶非烟碱氮含量,尤其是降低谷氨酸、谷氨酰胺、丙氨酸以及游离氨基酸总量,有利于提高烟叶品质。