宋朝鵬,賀 帆,王建安,劉東洋,宮長榮

(河南農業(yè)大學 煙草學院,河南 鄭州 450002)

煙葉微生物的活動對烤煙調制過程和煙葉品質的形成有重要影響[1]。調制過程的高溫高濕環(huán)境能使煙葉微生物以幾個數量級的幅度提高或降低反應速度,從而影響煙葉內含物質的轉化[2]。近年來,眾多科研工作者已在此領域開展了廣泛的研究,特別是在調制階段利用微生物來降解煙堿和煙草特有亞硝胺 (TSNA)含量、改善煙葉質量方面取得了較大進展[3-10]。而有關烤煙調制期間微生物數量和種群變化方面的研究還不是很多[1-2]。我們通過分離鑒定調制前后煙葉微生物數量和種群的動態(tài)變化,旨在探討其變化規(guī)律,為微生物制劑在烤煙調制期間的應用提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 樣品來源

本研究于 2007-2008年在河南省襄城縣進行。供試品種為NC89,試驗田土壤肥力中等,規(guī)范化栽培管理,以中部葉 (第 11～12位葉)為試驗材料,煙葉成熟時采收,采用半葉法,按烤煙 3段式烘烤工藝操作。

1.2 培養(yǎng)基

細菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,霉菌采用馬丁氏培養(yǎng)基,放線菌采用高氏 1號培養(yǎng)基[11]。

1.3 微生物的分離鑒定

葉面分離細菌、霉菌、放線菌;葉內分離細菌。葉面微生物分離與計數方法參照文獻 [11],內生細菌的分離參照雷麗萍等[12]的方法,微生物鑒定參照中國科學院微生物研究所等[13-16]的方法。

2 結果與分析

2.1 烤煙調制前后微生物數量的變化

煙葉是一個復雜的微生態(tài)系統(tǒng),包含著不同的微生物,它們不僅存在于煙葉的外部表面,也存在于煙葉的內部組織[17]。由表 1可知,成熟的鮮煙無論葉內還是葉面,微生物數量都很多,其中內生細菌的數量明顯高于葉面,是葉面細菌的 1.86倍。葉面霉菌數量低于細菌數量,鮮煙中尤其明顯,初烤后比例有所上升。

表1 烤煙調制前后微生物數量的變化

調制前期,煙葉內充足的水分、養(yǎng)分,外界適宜的溫度等為微生物的生長提供了有利條件;隨著調制的進行,煙葉中水分逐漸散失,濕度逐漸降低,制約了煙葉中細菌的生長,細菌量呈現(xiàn)出降低的趨勢[6]。由表 1可知,調制后葉內細菌減少了99.99%,葉面細菌減少了 99.97%,霉菌減少了99.02%。

2.2 烤煙調制前后微生物種群的變化

成熟的鮮煙中微生物數量較多,經過調制的高溫高濕環(huán)境,一些不耐高溫的微生物大量死亡,致使煙葉微生物優(yōu)勢種群發(fā)生了變化,部分鮮煙中的弱勢菌種就轉變成為優(yōu)勢菌種。由表 2、圖 1、表3可知,成熟的鮮煙中,葉內優(yōu)勢菌為兼性厭氧的鄰單胞菌屬、堅強芽孢桿菌;而葉面優(yōu)勢菌為嚴格好氧的不動細菌屬、黃單胞菌屬等。調制后,葉內以兼性厭氧的氣單胞菌屬為優(yōu)勢菌,葉面則為兼性厭氧的歐文氏細菌屬。

調制前后煙葉霉菌優(yōu)勢菌落變化不大,仍以曲霉、青霉為主。放線菌在整個分離過程中沒有發(fā)現(xiàn)。

表2 烤煙調制前后微生物種群的變化

圖1 烤煙調制前后微生物顯微照相形態(tài)特征

表3 烤煙調制后優(yōu)勢菌種形態(tài)和部分生理試驗結果

3 小結與討論

研究表明,在成熟的鮮煙中,微生物數量較多,且葉內細菌數量高于葉面。調制后,微生物數量大幅度減少,同時,煙葉的優(yōu)勢菌種也發(fā)生較大變化。歐文氏菌屬、鄰單胞菌屬、氣單胞菌屬細菌作為內生細菌在調制前后一直存在,這些優(yōu)勢菌在適宜的環(huán)境中能產生胞外酶[18],對糖類、淀粉、蛋白質、果膠質的降解和硝酸鹽到亞硝酸鹽的轉化有重要作用,說明通過調制過程外加微生物制劑調控煙葉烘烤質量是可行的,前人的研究也證明了這一點[3,7]。

雖然霉菌對煙葉質量有不利影響,在成熟的鮮煙中含量也較多,但調制前霉菌常以未發(fā)育的孢子形式存在,對活體煙葉影響不大[19]。調制后霉菌數量甚微,說明霉菌對煙葉質量的影響遠不如細菌。放線菌在調制前后一直沒有分離出來,由此推測放線菌對煙葉的作用可能也不大。這與張樹堂等[1]的研究結論不盡一致,具體原因和機理還需要深入研究。另外,如何根據烤煙調制期間微生物數量和種群的動態(tài)變化規(guī)律,采用恰當的生物工程技術手段,調控煙葉質量的形成也是今后研究的重點。

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