本發(fā)明涉及生物工程，尤其是涉及一種多粘類芽孢桿菌及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、煙草作為一種關(guān)鍵的經(jīng)濟作物，其品質(zhì)對煙草產(chǎn)品的口感和安全性具有直接影響，提升煙葉品質(zhì)一直是煙草工業(yè)研究的核心議題。隨著生物技術(shù)的進步，特別是微生物技術(shù)在改善煙葉品質(zhì)方面的應(yīng)用，已經(jīng)成為研究的新焦點。這些技術(shù)主要通過微生物降解煙葉中的大分子物質(zhì)和促進香味物質(zhì)的生成來發(fā)揮作用。

2、蛋白質(zhì)、淀粉和果膠等大分子物質(zhì)是影響煙葉品質(zhì)的關(guān)鍵因素。蛋白質(zhì)在燃燒過程中裂解生成含氮化合物，產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味；淀粉含量過高則會導致煙葉刺激性增強；而果膠含量過高會在燃燒時產(chǎn)生甲醇，從而影響煙葉的感官品質(zhì)。因此，減少這些大分子物質(zhì)的含量對于提升煙葉品質(zhì)至關(guān)重要。近年來，微生物處理技術(shù)在煙葉加工中受到重視，利用微生物的生長代謝功能，可以降解煙葉中的蛋白質(zhì)、淀粉和果膠等大分子化合物，并產(chǎn)生一些能夠提升煙葉品質(zhì)的香味物質(zhì)。

3、鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種多粘類芽孢桿菌及其應(yīng)用，該多粘類芽孢桿菌能夠有效降低復烤煙葉蛋白質(zhì)、淀粉、果膠等大分子物質(zhì)的含量，轉(zhuǎn)化煙葉中的糖苷類物質(zhì)，并抑制煙葉霉菌，顯著提升煙葉的感官品質(zhì)，還能夠大幅縮短發(fā)酵時間，從而降低生產(chǎn)成本。

2、本發(fā)明的第一方面，提供一種多粘類芽孢桿菌(paenibacillus?polymyxa)，其特征在于，其保藏編號為cgmcc?no.30649。

3、本發(fā)明的多粘類芽孢桿菌(paenibacillus?polymyxa)是從成熟煙葉中篩選出的內(nèi)生菌株，命名為多粘類芽孢桿菌ns71，已于2024年5月16日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為cgmccno.30649，保藏地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路1號院3號。

4、本發(fā)明的多粘類芽孢桿菌(paenibacillus?polymyxa)為革蘭氏陽性菌，菌株大小為0.7-1.5μm×0.4-0.7μm，呈桿狀，具鞭毛；平板上菌落形態(tài)為圓形、中間凸起、邊緣整齊，在有氧和無氧條件下均能良好生長。

5、具體地，所述多粘類芽孢桿菌16s?rdna的核苷酸序列如seq?id?no:3所示。

6、本發(fā)明的第二方面，提供了所述多粘類芽孢桿菌在煙葉發(fā)酵中的應(yīng)用。

7、優(yōu)選的，將所述多粘類芽孢桿菌應(yīng)用在復烤煙葉發(fā)酵中。

8、本發(fā)明的第三方面，提供一種煙葉發(fā)酵方法，將含有所述多粘類芽孢桿菌的懸浮液噴灑到煙葉表面，隨后進行發(fā)酵。

9、優(yōu)選的，所述煙葉為復烤煙葉。

10、優(yōu)選的，所述發(fā)酵溫度為28-37℃，發(fā)酵濕度為50％-80％，發(fā)酵時間為24-48h。

11、優(yōu)選的，將懸浮液按(1.0-2.0)×108cfu/g均勻噴灑在煙葉表面，更優(yōu)選按2.0×108cfu/g均勻噴灑在煙葉表面。

12、優(yōu)選的，所述多粘類芽孢桿菌的懸浮液的制備方法包括：對多粘類芽孢桿菌進行活化培養(yǎng)、種子培養(yǎng)和發(fā)酵培養(yǎng)，對發(fā)酵培養(yǎng)得到的發(fā)酵液進行離心，隨后采用無菌水進行復溶，得到懸浮液。

13、本發(fā)明的第四方面，提供一種發(fā)酵煙葉，按照上述的煙葉發(fā)酵方法制得。

14、本發(fā)明的第五方面，提供一種微生物菌劑，所述微生物菌劑含有上述的多粘類芽孢桿菌。

15、優(yōu)選的，所述微生物菌劑中多粘類芽孢桿菌的細胞數(shù)量不低于2.0×109cfu/ml。

16、優(yōu)選的，所述微生物菌劑由多粘類芽孢桿菌的種子液擴培得到。

17、具體地，所述微生物菌劑通過以下步驟制備得到：

18、(1)將多粘類芽孢桿菌在lb平板進行活化，挑取單菌落接種至lb液體培養(yǎng)基制備種子液；

19、(2)將種子液以1％的比例接入tb液體培養(yǎng)基進行發(fā)酵培養(yǎng)；

20、(3)發(fā)酵結(jié)束后，離心去除上清液，加水重懸，并調(diào)整菌濃度，得到含有多粘類芽孢桿菌的微生物制劑。

21、優(yōu)選的，步驟(1)的培養(yǎng)條件為：25-37℃、100-250rpm條件下培養(yǎng)24-72h。

22、優(yōu)選的，步驟(2)的培養(yǎng)條件為：25-37℃、100-250rpm條件下培養(yǎng)24-72h至od達到3-5。

23、優(yōu)選的，步驟(3)的離心條件為：4℃、4000-15000rpm離心5-15min。

24、優(yōu)選的，所述微生物菌劑以多粘類芽孢桿菌為主要微生物。

25、優(yōu)選的，所述微生物菌劑為固體菌劑或液體菌劑。

26、優(yōu)選的，所述微生物菌劑含有所述多粘類芽孢桿菌菌株的菌體活細胞、冷凍干燥得到的所述多粘類芽孢桿菌菌株的干菌體、固定化的所述多粘類芽孢桿菌菌株的細胞，或者以其他任何形式存在的所述多粘類芽孢桿菌菌株。

27、本發(fā)明的第六方面，提供一種多粘類芽孢桿菌在煙草制品中的應(yīng)用，其功效至少包括下列中的一項：

28、(ⅰ)降解煙葉中蛋白、淀粉、果膠大分子物質(zhì)，轉(zhuǎn)化煙葉中的糖苷類物質(zhì)，釋放出配糖體，將風味前體物轉(zhuǎn)化為具有濃郁香氣的芳香物質(zhì)，從而提升煙葉的感官品質(zhì)，增強其香氣；

29、(ⅱ)抑制煙葉表面霉菌；

30、(ⅲ)縮短煙葉發(fā)酵時間。

31、優(yōu)選的，所述煙草制品包括：卷煙、雪茄煙、煙絲、復烤煙葉、煙用香料、煙草浸膏、烤煙煙葉和雪茄煙葉。

32、本發(fā)明至少具有如下有益效果：

33、(1)本發(fā)明提供的多粘類芽孢桿菌能夠降解煙葉中的蛋白質(zhì)、淀粉和果膠等大分子物質(zhì)，這些物質(zhì)的降解有助于減少煙葉在燃燒時產(chǎn)生的不良氣味和刺激性，從而顯著提升煙葉的感官品質(zhì)。

34、(2)本發(fā)明提供的多粘類芽孢桿菌能夠有效抑制煙葉霉菌的生長，對于減少因霉菌污染而導致的煙葉品質(zhì)下降具有重要意義。

35、(3)本發(fā)明提供的多粘類芽孢桿菌通過將煙葉中的糖苷類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為amadori化合物或配糖物，能夠?qū)L味前體物轉(zhuǎn)化為具有濃郁香氣的芳香物質(zhì)，這一過程顯著增強了煙葉的香氣，實現(xiàn)了增香效果。

36、(4)本發(fā)明提供的多粘類芽孢桿菌能夠加速煙葉發(fā)酵過程，節(jié)約了煙葉發(fā)酵時間，從而大大提高了煙葉尤其是低次品質(zhì)煙葉的可用性，這種效率的提升不僅加快了生產(chǎn)流程，還提高了煙葉的整體品質(zhì)。

37、(5)本發(fā)明提供的多粘類芽孢桿菌通過提高煙葉品質(zhì)和香氣，加速煙葉發(fā)酵過程，有助于降低煙葉的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。

技術(shù)特征：

1.一種多粘類芽孢桿菌(paenibacillus?polymyxa)，其特征在于，其保藏編號為cgmccno.30649。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多粘類芽孢桿菌，其特征在于，所述多粘類芽孢桿菌16s?rdna的核苷酸序列如seq?id?no:3所示。

3.權(quán)利要求1或2所述的多粘類芽孢桿菌在煙葉發(fā)酵中的應(yīng)用。

4.一種煙葉發(fā)酵方法，其特征在于，將含有權(quán)利要求1或2所述的多粘類芽孢桿菌的懸浮液噴灑到煙葉表面，隨后進行發(fā)酵。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙葉發(fā)酵方法，其特征在于，所述發(fā)酵溫度為28-37℃，發(fā)酵濕度為50％-80％，發(fā)酵時間為24-48h。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煙葉發(fā)酵方法，其特征在于，將懸浮液按(1.0-2.0)×108cfu/g均勻噴灑在煙葉表面。

7.一種發(fā)酵煙葉，其特征在于，按照權(quán)利要求4-6任一項所述的煙葉發(fā)酵方法制得。

8.一種微生物菌劑，其特征在于，所述微生物菌劑含有權(quán)利要求1或2所述的多粘類芽孢桿菌。

9.權(quán)利要求1或2所述的多粘類芽孢桿菌在煙草制品中的應(yīng)用，其特征在于，其功效至少包括下列中的一項：

10.權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，所述煙草制品包括：卷煙、雪茄煙、煙絲、復烤煙葉、煙用香料、煙草浸膏、烤煙煙葉和雪茄煙葉。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種多粘類芽孢桿菌及其應(yīng)用。本發(fā)明的多粘類芽孢桿菌(Paenibacillus?polymyxa)已于2024年5月16日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC?No.30649。本發(fā)明的多粘類芽孢桿菌能夠有效降低煙葉中蛋白、淀粉、果膠等大分子物質(zhì)，同時還能轉(zhuǎn)化煙葉中的糖苷類物質(zhì)，釋放出配糖體，將風味前體物轉(zhuǎn)化為具有濃郁香氣的芳香物質(zhì)，從而顯著提升煙葉的感官品質(zhì)，增強其香氣，實現(xiàn)增香效果；而且能夠有效抑制煙葉霉菌的生長，對于減少因霉菌污染而導致的煙葉品質(zhì)下降具有重要意義；此外，該菌株應(yīng)用在煙葉發(fā)酵的過程中，能夠大幅縮短發(fā)酵時間，從而降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：魏進彬,張建棟,王禎,宋凱,臧志鵬,韓露,張進文,高玉珍,楊紅靜,楊金龍
受保護的技術(shù)使用者：甘肅煙草工業(yè)有限責任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8