煙草中甾醇類化合物的生物降解研究及應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-06-24 05:13
甾醇是煙氣中多環(huán)芳烴及苯并(a)芘的主要前體化合物之一,對煙草感官品質(zhì)和安全性起到負面影響。為降解煙草中的甾醇含量,提高卷煙安全性,本研究從煙草表面篩選可降解甾醇類化合物的微生物,以豆甾醇為降解模式反應(yīng),優(yōu)化微生物的降解條件,通過再造煙葉浸提液、煙絲發(fā)酵過程進行應(yīng)用驗證,實現(xiàn)煙草中植物甾醇的生物降解,從而達到降低煙氣中的稠環(huán)芳烴。為此,主要開展了如下幾方面的研究:(1)以豆甾醇為唯一碳源,從煙葉表面分離出了2株微生物,經(jīng)形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)鑒定,為類芽孢桿菌和甲基桿菌。對其中一株微生物類芽孢桿菌進行了生長及甾醇降解特性進行了研究,通過中心組合試驗設(shè)計(CCD),得出了最佳降解工藝組合溫度40℃,pH值為6.53,豆甾醇濃度為2.15g/L,葡萄糖濃度6g/L,酵母粉濃度1g/L。獲得了一株可高效降解甾醇的微生物。(2)將類芽孢桿菌靜息細胞應(yīng)用于再造煙葉浸提液發(fā)酵發(fā)現(xiàn):在37℃,pH 7.0條件下采用對數(shù)期的細胞,浸提液中甾醇降解率為39.5%,再造煙葉中甾醇的降解率為36.5%,煙氣中苯并芘降低了31.7%。同時發(fā)現(xiàn),經(jīng)類芽孢桿菌的發(fā)酵后制備的再造煙葉的內(nèi)在品質(zhì)及感官質(zhì)量均有所提升。證明...
【文章來源】:鄭州輕工業(yè)大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
甾醇的結(jié)構(gòu)
研究的主要技術(shù)路線
第二章甾醇類降解菌株的篩選132.3.2菌株形態(tài)學(xué)鑒定結(jié)果將獲得的2種菌株進一步接種到種子培養(yǎng)基中,培養(yǎng)后涂布于固體平板上,白色菌株在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)2d后,菌落光滑、飽滿、圓頂狀。菌落直徑1mm左右,菌落邊緣光滑,呈現(xiàn)白色,平板菌落如圖2-1(A)所示。紅色菌株培養(yǎng)3天后可以長出較為明顯的圓形菌落,菌落較為飽滿,略粗糙,菌落直徑為0.5mm左右,呈紅色,平板菌落如圖2-1(B)。利用甾醇作為唯一碳源,在固體平板培養(yǎng)基上對富集獲得的微生物進行篩選分離。因此,能夠在平板上存活的微生物可基本確定能利用甾醇作為碳源來維持細胞生長,作為備選的甾醇降解微生物。通過本實驗,在平板上分離到2種形狀的微生物單菌落,且相對均勻,無其他雜菌。這一結(jié)果說明煙草表面此類降解甾醇的微生物較少,同時這也是首次報道從煙草表面獲得甾醇降解菌。因此,挑選這兩種菌株的1-2個單菌落進行活化,并進一步在固體培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),用于后期的形態(tài)和分子鑒定。圖2-1微生物平板培養(yǎng)圖通過革蘭氏染色觀察細菌形狀,白色菌落微生物呈現(xiàn)桿狀,粉紅色菌落微生物也呈現(xiàn)桿狀,白色菌株為革蘭氏陽性菌,粉紅色菌株為革蘭氏陰性菌,大小在1-4μm間。結(jié)晶紫染色活體細胞,并于顯微鏡下觀察,結(jié)果如圖2-2。圖2-2兩種菌株鏡檢結(jié)果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高效液相色譜法同時檢測植物甾醇與植物甾醇酯[J]. 楊福明,馬鶯. 中國糧油學(xué)報. 2017(06)
[2]利用西姆芽孢桿菌改善煙葉品質(zhì)的研究[J]. 陳興,張?zhí)鞐?黨立志,汪顯國,陳微,莫明和,段焰青. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2016(02)
[3]有機酸對卷煙感官風(fēng)格和品質(zhì)的影響研究[J]. 賴燕華,汪軍霞. 分析測試學(xué)報. 2015(06)
[4]煙草甾醇合成代謝分子調(diào)控研究進展[J]. 閆寧,龔達平,張忠鋒. 中國煙草科學(xué). 2015(02)
[5]5種甾醇的熱裂解及其與主流煙氣中B[a]P釋放量的關(guān)系[J]. 趙偉,王昆淼,劉春波,韓敬美,何沛,陳永寬,劉志華,繆明明. 煙草科技. 2013(09)
[6]煙梗中果膠的酶法降解[J]. 劉耀飛,常紀恒,于川芳. 煙草科技. 2013(08)
[7]不同溶劑萃取對煙絲中甾醇含量降低效果的影響[J]. 鄭奇,趙偉,劉志華,王亞明,繆明明. 應(yīng)用化工. 2012(09)
[8]煙草中植物甾醇的GC-MS分析[J]. 薛芳,戴亞,李東亮,宋光富,朱立軍,唐秀君,陳華. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2012(04)
[9]全自動固相萃取-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定卷煙主流煙氣中的3種多環(huán)芳烴[J]. 邊照陽,唐綱嶺,陳再根,龐永強,姜興益,胡清源. 色譜. 2011(10)
[10]微生物制劑對烤煙淀粉降解及中性香氣成分含量的影響[J]. 宋朝鵬,高遠,李少鵬,許自成,張衛(wèi)建,宮長榮. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(09)
碩士論文
[1]枯草芽孢桿菌降解片煙中淀粉和蛋白質(zhì)的研究[D]. 胥海東.湖北工業(yè)大學(xué) 2011
[2]煙草中高級烷醇、植物甾醇及茄尼醇分析研究[D]. 劉宇欣.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[3]利用生物技術(shù)降解煙葉淀粉和蛋白質(zhì)含量研究[D]. 李少鵬.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
本文編號:3246441
【文章來源】:鄭州輕工業(yè)大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
甾醇的結(jié)構(gòu)
研究的主要技術(shù)路線
第二章甾醇類降解菌株的篩選132.3.2菌株形態(tài)學(xué)鑒定結(jié)果將獲得的2種菌株進一步接種到種子培養(yǎng)基中,培養(yǎng)后涂布于固體平板上,白色菌株在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)2d后,菌落光滑、飽滿、圓頂狀。菌落直徑1mm左右,菌落邊緣光滑,呈現(xiàn)白色,平板菌落如圖2-1(A)所示。紅色菌株培養(yǎng)3天后可以長出較為明顯的圓形菌落,菌落較為飽滿,略粗糙,菌落直徑為0.5mm左右,呈紅色,平板菌落如圖2-1(B)。利用甾醇作為唯一碳源,在固體平板培養(yǎng)基上對富集獲得的微生物進行篩選分離。因此,能夠在平板上存活的微生物可基本確定能利用甾醇作為碳源來維持細胞生長,作為備選的甾醇降解微生物。通過本實驗,在平板上分離到2種形狀的微生物單菌落,且相對均勻,無其他雜菌。這一結(jié)果說明煙草表面此類降解甾醇的微生物較少,同時這也是首次報道從煙草表面獲得甾醇降解菌。因此,挑選這兩種菌株的1-2個單菌落進行活化,并進一步在固體培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),用于后期的形態(tài)和分子鑒定。圖2-1微生物平板培養(yǎng)圖通過革蘭氏染色觀察細菌形狀,白色菌落微生物呈現(xiàn)桿狀,粉紅色菌落微生物也呈現(xiàn)桿狀,白色菌株為革蘭氏陽性菌,粉紅色菌株為革蘭氏陰性菌,大小在1-4μm間。結(jié)晶紫染色活體細胞,并于顯微鏡下觀察,結(jié)果如圖2-2。圖2-2兩種菌株鏡檢結(jié)果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]高效液相色譜法同時檢測植物甾醇與植物甾醇酯[J]. 楊福明,馬鶯. 中國糧油學(xué)報. 2017(06)
[2]利用西姆芽孢桿菌改善煙葉品質(zhì)的研究[J]. 陳興,張?zhí)鞐?黨立志,汪顯國,陳微,莫明和,段焰青. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2016(02)
[3]有機酸對卷煙感官風(fēng)格和品質(zhì)的影響研究[J]. 賴燕華,汪軍霞. 分析測試學(xué)報. 2015(06)
[4]煙草甾醇合成代謝分子調(diào)控研究進展[J]. 閆寧,龔達平,張忠鋒. 中國煙草科學(xué). 2015(02)
[5]5種甾醇的熱裂解及其與主流煙氣中B[a]P釋放量的關(guān)系[J]. 趙偉,王昆淼,劉春波,韓敬美,何沛,陳永寬,劉志華,繆明明. 煙草科技. 2013(09)
[6]煙梗中果膠的酶法降解[J]. 劉耀飛,常紀恒,于川芳. 煙草科技. 2013(08)
[7]不同溶劑萃取對煙絲中甾醇含量降低效果的影響[J]. 鄭奇,趙偉,劉志華,王亞明,繆明明. 應(yīng)用化工. 2012(09)
[8]煙草中植物甾醇的GC-MS分析[J]. 薛芳,戴亞,李東亮,宋光富,朱立軍,唐秀君,陳華. 化學(xué)研究與應(yīng)用. 2012(04)
[9]全自動固相萃取-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定卷煙主流煙氣中的3種多環(huán)芳烴[J]. 邊照陽,唐綱嶺,陳再根,龐永強,姜興益,胡清源. 色譜. 2011(10)
[10]微生物制劑對烤煙淀粉降解及中性香氣成分含量的影響[J]. 宋朝鵬,高遠,李少鵬,許自成,張衛(wèi)建,宮長榮. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(09)
碩士論文
[1]枯草芽孢桿菌降解片煙中淀粉和蛋白質(zhì)的研究[D]. 胥海東.湖北工業(yè)大學(xué) 2011
[2]煙草中高級烷醇、植物甾醇及茄尼醇分析研究[D]. 劉宇欣.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[3]利用生物技術(shù)降解煙葉淀粉和蛋白質(zhì)含量研究[D]. 李少鵬.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
本文編號:3246441
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