雪茄烟叶发酵过程微生物群落及代谢功能分析

【目的】为了解微生物在人工发酵过程中对雪茄烟叶特性的影响,以及明确可能的代谢途径

【方法】雪茄烟叶(H382)于2018年12月下旬在海南省五指山市番阳镇种植,3月份采摘晾制10周,取同等级烟叶,用无菌水回潮至含水量35-40%,将 5 kg 的样品均匀堆叠并放置在 40°C 和 70% 湿度的小型发酵箱(HWS-P400C) 中进行发酵。在人工发酵 0 天和 1 个月后采样分析。使用连续流分析系统分析了烟叶样品总硝酸盐、蛋白质含量、水溶性糖、尼古丁、淀粉含量。对烟叶样品表面细菌和真菌DNA特征片段进行扩增并测序,确定细菌和真菌的群落结构和组成,使用 CANOCO 软件评估了化学成分与微生物组成变化之间的关系,并使用 FAPROTAX 工具预测了发酵细菌和真菌的功能。

【结果与结论】化学成分分析表明,人工发酵后雪茄烟叶中的大部分代谢物水平下降。发酵改变了细菌和真菌群落结构。RDA 显示总硝酸盐含量最容易受到细菌群落的影响,而尼古丁含量最容易受到真菌群落的影响。FAPROTAX 和 FUNGuild 分析用于预测雪茄烟叶中微生物群落的功能。烟叶中的优势菌在芳香族化合物、碳氢化合物、脂肪族化合物和木质素的降解方面具有重要的应用前景。真菌发酵后主要具有腐生功能。这些结果可作为开发新策略的基础,通过人工发酵提高雪茄烟叶的质量。

【基金】中国烟草总公司资助项目(110200401014)

【文献】Fang Liu, Zhiyong Wu, Xiaoping Zhang,Gaolei Xi, Zhe Zhao, Miao Lai, Mingqin Zhao.Microbial community and metabolic function analysis of cigar tobacco leaves during fermentation[J].MicrobiologyOpen, 2021;10:e1171.https://doi.org/10.1002/%20ece3.7861.

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