抑制雪茄烟叶TSNAs生成的弯曲芽胞杆菌Ni3菌株的分离筛选及其关键基因挖掘

作     者：叶长文 董欣雨 崔中月 黄阔 刘丹丹 魏雪团 刘萌萌 李栋 YE Changwen;DONG Xinyu;CUI Zhongyue;HUANG Kuo;LIU Dandan;WEI Xuetuan;LIU Mengmeng;LI Dong

作者机构：中国烟草总公司郑州烟草研究院郑州高新技术产业开发区450001 华中农业大学武汉市洪山区430070 

出 版 物：《烟草科技》 (Tobacco Science & Technology)

年 卷 期：2024年第57卷第8期

页      面：32-41页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：湖北省烟草公司科技项目“雪茄烟叶降TSNAs特色菌种资源精准筛选和应用技术研究”[027Y2021-015] 中国烟草总公司重大科技项目“手工雪茄烟加工过程中霉变生防控制技术研究与应用”[11202201034(XJ-05)] 

主　　题：雪茄烟 烟草特有亚硝胺(TSNAs) 弯曲芽胞杆菌Ni3 烟碱 全基因组测序 

摘      要：为了明确微生物抑制烟草特有亚硝胺(TSNAs)形成的机制,以TSNAs的关键前体物烟碱为底物,经定向筛选从雪茄烟叶中分离出1株耐高温且高效降解烟碱的弯曲芽胞杆菌(Bacillus flexus)Ni3。通过摇瓶发酵和仿真农业堆积发酵试验评估了菌株Ni3对雪茄烟叶中TSNAs的抑制能力,并通过全基因组测序分析初步挖掘出菌株Ni3中降解TSNAs前体物的关键基因。结果表明:①菌株Ni3在初始质量浓度为1.5 g/L的烟碱发酵培养基中72 h时烟碱的降解率为56%;在4种TSNAs成分初始质量浓度为10 mg/L的TSNAs发酵培养基中,NNN、NNK、NAT和NAB的降解率分别为23%、64%、26%和27%;②将Ni3菌悬液应用于雪茄烟叶CX-7发酵过程中,在发酵第9天时NNN、NNK、NAT和NAB的积累量分别减少41%、53%、53%和53%,总TSNAs减少46%;③全基因组测序分析表明,菌株Ni3中有7个基因可能参与调控TSNAs前体物的代谢。因此,弯曲芽胞杆菌Ni3在抑制雪茄烟叶发酵过程中TSNAs形成方面具有较大的应用潜力。