一种树状类芽孢杆菌及其应用的制作方法

专利2026-02-01  15


本申请属于微生物,涉及一种树状类芽孢杆菌及其应用。


背景技术:

1、叶黄素也称植物黄体素,是一种含氧类胡萝卜素,广泛存在于果蔬、鲜花和烟草等植物中,是重要的香料前体物。葡萄中叶黄素的含量可达到1μg/g左右,而烟叶中叶黄素的含量更高,甚至可达到150μg/g左右。叶黄素在一定条件下可以发生降解产生β-紫罗兰酮、β-二氢大马酮、巨豆三烯酮等多种致香物质,这些芳香物质的阈值相对较低、刺激性小、香气品质好,是植物花香和果香的来源,也是构成果酒和烟叶风味的重要组分。但叶黄素的降解方式会影响降解产物的种类和产品品质,以烟叶为例,在烟丝中加入0.02%叶黄素后,其香气、杂气、刺激性都有所增加,但余味变差。其杂气和刺激性明显增加与叶黄素热解时产生的大量苯及其同系物有关。因此,在烟叶加工过程中利用合适的技术来降解叶黄素,将有助于降低卷烟的危害性和提高其抽吸品质。

2、目前,关于叶黄素的降解研究多集中在烟叶成熟和烘烤过程中,在其他领域报道较少,且涉及到的降解方式多为物理降解(热裂解)、化学降解和氧化降解,而生物降解的研究为数不多。已报道的能够降解利用叶黄素的微生物主要有geotrichum sp(白地霉)和enterobacter hormaechei(霍氏肠杆菌),其降解产物分别为β-紫罗兰酮和8-甲基-α-紫罗兰酮。另外,a.sanchez-contreras等人从万寿菊花朵上筛选到的地丝菌属和杆菌属两株菌在混合发酵后也可以降解叶黄素,产物主要有β-紫罗兰酮、7,8-二氢-β-紫罗兰酮、3-氢-β-紫罗兰酮和7,8-二氢-β-紫罗兰醇。从上述报道中不难发现生物法降解叶黄素有显著的优势,其得到的产物成分相对单一,且被认定为“天然成分”。因此,利用生物法降解叶黄素有很广阔的应用前景。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本申请提供了一种树状类芽孢杆菌,本申请人从烟叶和果蔬样品中筛选到一株对叶黄素有较好降解能力的菌株yhs-1,并对其降解产物进行了测定,并通过单因素和响应面实验对菌株yhs-1发酵降解叶黄素的培养基成分进行了优化,最后在烟叶中进行了发酵应用,为生物法调香新工艺的开发奠定了基础。

2、本申请具体的技术方案如下:

3、本申请提供了一种树状类芽孢杆菌,所述树状类芽孢杆菌的分类命名为树状类芽孢杆菌(paenibacillus dendritiformis)yhs-1,已保藏于中国典型培养物保藏中心(cctcc),中国.武汉,保藏日期为2023年10月25日,保藏编号为cctcc no:m 20232033。

4、本申请还提供了一种菌悬液,包括权利要求1所述的树状类芽孢杆菌。

5、可选的,所述菌悬液由如下方法制备获得:

6、挑取单菌落到lb液体培养基中,振荡培养至菌液od600到0.8-1.2获得种子液,按1.8-2.2%接种比进行扩大培养获得菌液,将菌液离心,弃上清获得菌体沉淀,用无菌pbs重悬清洗菌体沉淀,获得菌悬液。

7、本申请还提供了如下应用

8、上述树状类芽孢杆菌和/或菌悬液在降解叶黄素中的应用。

9、上述树状类芽孢杆菌和/或菌悬液在烟草增香中的应用。

10、上述树状类芽孢杆菌和/或菌悬液在烟叶发酵中的应用,将所述树状类芽孢杆菌的菌悬液喷洒于烟丝表面发酵。

11、可选的,所述发酵的条件为在温度32-40℃、湿度45-65%条件下发酵45-60h。

12、可选的,所述菌悬液与烟丝的体积质量比为1:45-55。

13、可选的,所述菌悬液的浓度为5×107~5×1010cfu/ml。

14、本申请还提供了上述树状类芽孢杆菌和/或菌悬液在提升烟叶品质中的应用。

15、本申请的有益效果包括但不限于:

16、1.本申请的从果蔬和烟叶中筛选的树状类芽孢杆菌yhs-1,该菌株能够发酵降解烟叶中的叶黄素,并产生十八碳烯醛(c18h34o)和叶绿醇(c20h40o)等18种风味物质产物,这些风味物质是菌株yhs-1对叶黄素降解和转化利用的结果,因为果蔬和烟叶中含有除叶黄素外大量的其他营养物质,这些物质本身能够满足菌株yhs-1对营养的需求,此情况下对叶黄素的降解和转化有着更复杂的代谢途径。

17、这些香味物质使得烟叶的香气余味充足且产物中没有其他杂气和刺激性味道,进而使得烟叶增香的同时还避免了危害性气体的产生;经发酵的烟叶制品应用于卷烟中可显著提升卷烟的抽吸品质。

18、2.进一步的,本申请菌株yhs-1对烟叶叶黄素的降解率能够达到23.66%(由发酵前的210.5μg/g降到160.7μg/g);发酵后的烟叶有更高的感官分数,其杂气减少,刺激味降低,余味较纯净舒适,香气增加。



技术特征:

1.一种树状类芽孢杆菌,其特征在于,所述树状类芽孢杆菌的分类命名为树状类芽孢杆菌(paenibacillus dendritiformis)yhs-1,已保藏于中国典型培养物保藏中心(cctcc),保藏日期为2023年10月25日,保藏编号为cctcc no:m 20232033。

2.一种菌悬液,其特征在于,包括权利要求1所述的树状类芽孢杆菌。

3.根据权利要求2所述的菌悬液,其特征在于,所述菌悬液由如下方法制备获得:

4.如权利要求1所述的树状类芽孢杆菌和/或如权利要求2所述的菌悬液在降解叶黄素中的应用。

5.如权利要求1所述的树状类芽孢杆菌和/或如权利要求2所述的菌悬液在烟草增香中的应用。

6.如权利要求1所述的树状类芽孢杆菌和/或如权利要求2所述的菌悬液在烟叶发酵中的应用,其特征在于,将所述树状类芽孢杆菌的菌悬液喷洒于烟丝表面发酵。

7.如权利要求1所述的树状类芽孢杆菌和/或如权利要求2所述的菌悬液在提升烟叶品质中的应用。

8.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述发酵的条件为在温度32-40℃、湿度45-65%条件下发酵45-60h。

9.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述菌悬液与烟丝的体积质量比为1:45-55。

10.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述菌悬液的浓度为5×107~5×1010cfu/ml。


技术总结
本申请公开了一种树状类芽孢杆菌及其应用,属于微生物技术领域。该树状类芽孢杆菌的分类命名为树状类芽孢杆菌(Paenibacillus dendritiformis)yhs‑1,已保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC),保藏日期为2023年10月25日,保藏编号为CCTCC NO:M 20232033。该菌株是从从烟叶和果蔬样品中筛选到,对叶黄素有较好降解能力,应用在烟叶发酵中能够降解烟叶中的叶黄素,并产生18种香味物质,使得烟叶的香气余味充足且没有其他杂气和刺激性味道;经发酵的烟叶制品应用于卷烟中可显著提升卷烟的抽吸品质。

技术研发人员:郭春生,叶亚军,郝捷,李力群,陈中军,孙子羽,满都拉,杨洪峰,王嘉绍
受保护的技术使用者:内蒙古昆明卷烟有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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