一株产木聚糖酶的蜡样芽孢杆菌对雪茄烟叶成分及发酵产物的影响

作者：李志豪; 张鸽; 貊志杰; 邓帅军; 李佳轶; 张海波; 刘晓晖; 刘好宝

来源：生物技术通报, 2022, 38(02): 105-112.

DOI：10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0349

• 雪茄外包皮烟叶
• 木聚糖酶
• 蜡样芽孢杆菌
• 发酵
• 半纤维素

雪茄烟叶中的半纤维素在叶脉及叶片韧性等特性中发挥重要作用，烟叶叶脉较粗，半纤维素含量过高，导致雪茄烟叶韧性较差，可用性变差。本实验室前期筛选到一株产木聚糖酶的蜡样芽孢杆菌，该菌株对烟碱有较好的耐受性，利用液态发酵方法研究菌株以雪茄烟叶为营养源产木聚糖酶的最佳发酵条件，并对最佳发酵条件下菌株降解烟叶中半纤维素的效果进行测定，最后分析比较了菌株对雪茄烟叶香气物质成分及含量的影响。结果表明，菌株在含有不高于1.0 g/L烟碱的培养基中生长受抑制较小，菌株对烟碱有良好的耐受性；当培养基中初始 pH 6.7，接种量为5%，雪茄烟叶底物浓度为20 g/L，发酵24 h，菌株产木聚糖酶活性最高，可达(4.04±0.18)U/mL；在最佳发酵条件下，雪茄烟叶中半纤维素含量为3.38%，降低了6.63%，纤维素含量为10.54%，降低了8.19%，利用菌株发酵同时降低了雪茄烟叶中纤维素和半纤维素含量；通过对香气物质影响的分析比较，发现经菌株发酵后的雪茄烟叶能够提升叶绿醇(2.85%)、油酸(0.62%)、正二十六烷(1.75%)和正三十一烷(14.47%)等物质的含量。蜡样芽孢杆菌 B.cereus 对雪茄烟叶中半纤维素及纤维素降解具有一定作用，后期可应用于雪茄外包皮烟叶的固态发酵，进一步改善雪茄外包皮烟叶的物理特性，为该菌株的开发利用奠定基础。