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本研究内容主要包括可有效用于烟草醇化的微生物的筛选及其在烟草陈化中的应用,及基于现代酶工程手段上的微生物技术在烟草陈化中的应用研究。开发在自然醇化过程中能够应用的微生物技术,寻找高效微生物用来降低烟草中苦、涩等杂气。在自然醇化条件下,通过微生物制剂在烟叶醇化过程中的应用,实现烟叶中果胶、纤维素、蛋白质、淀粉四类大分子化合物的同时降解,减少这些成份给烟草品质带来的负面影响,达到缩短烟叶自然醇化周期的效果,降低企业生产成本,提高烟叶质量。烤烟中的高果胶、纤维素、淀粉、蛋白质含量严重影响着烟草吸食品质和陈化速度。为将烟草大分子物质果胶、纤维素、淀粉、蛋白质降解为小分子物质,加速烟叶陈化,提高烟草及烟草制品的品质及安全性,本研究从2011、2012、2013年3个年份和河南(许昌、三门峡)、福建(南平、三明)、云南(楚雄、临沧)6个产地的18份复烤烟叶中共分离出细菌123株、真菌9株。筛选出能降解烟叶果胶质、纤维素、淀粉、蛋白质的菌株分别为38、51、22、18株。筛选获得38株果胶降解菌,其中SMXP-58、XC-8、XC-30、SMXP-57、SMXP-62具有较高的降解果胶的能力,果胶酶活力分别为192、179、176、143、151U/m L。菌株SMXP-58果胶酶活力最高(192U/m L),果胶酶活力明显高于其它菌株,为果胶酶高产菌株。通过16S r RNA序列分析,结合形态、理化特性分析,将SMXP-58菌株定性为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),命名为Bacillus subtilis SMXP-58。然后,将SMXP-58菌株制成菌剂,喷施于烟叶表面进行时间梯度为1天的发酵试验,结果显示发酵三天的烟叶评吸分数最高,吸食品质提高1.02;发酵60h的烟叶果胶含量相比对照的15.82%下降至7.45%。筛选出51株纤维素降解菌,其中XC-19-1、XC-19-2、XC-20、SMX-42-1、SMX-42-3、SMXP-58纤维素酶活力较高,纤维素酶活力分别为22、16、17、19、16、18U/m L。XC-19-1菌株具有最高的纤维素酶活力(22U/m L),而SMXP-58菌株同时具有纤维素酶活力(18U/m L),依据16S r RNA序列分析,结合形态、理化特性分析,确定XC-19-1菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),命名为Bacillus subtilis XC-19-1。筛选获得22株淀粉降解菌,其中菌株XC-3降解淀粉能力最强,根据16S r RNA序列结合系统发育进化树及理化特性,确定菌株XC-3为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis),命名为Bacillus thuringiensis XC-3。筛选获得18株蛋白质降解菌,其中SMXP-3、SMXP-58、SMP-6、NPP-10、CXP-13、LCP-18蛋白酶活力较高,蛋白酶活力分别为3417、2217、3246、2789、2217、3017U/m L。SMXP-3菌株降解蛋白质能力最强,菌株SMXP-3蛋白酶活力最高(3417U/m L),蛋白酶活力明显高于其它菌株,为蛋白酶高产菌株。根据16S r RNA序列结合系统发育进化树及理化特性,确定为短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus),命名为Bacillus pumilus SMXP-3。而SMXP-58菌株同时具有蛋白酶活力(2217U/m L)。