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为了有效降解烟叶淀粉,改善烟叶品质和安全性,本研究以广东省烟草南雄科学研究所试验基地的烟叶及其根际土壤为材料,从中分离出具有淀粉降解功能的微生物。通过对分离菌株进行功能筛选,获得兼具耐高温和高产淀粉酶功能的优良菌株,然后对其进行形态学观察,生理生化鉴定和16S rRNA基因序列分析,从而确定菌株种类。将筛选获得的优良菌株在不同pH、接种量、温度和离子成分条件下进行液体发酵,最终确定其发酵的最优方案。将获得的优良菌株制备成菌剂YTK1、B5221和YTK1+B5221,均匀喷施于烤前15 d,10 d,5 d和烤前的中部烟叶上,并在不同时间段喷施前测定烟叶淀粉酶活性,硝酸还原酶活性和蔗糖转化酶活性;烤前在未作处理的中部烟叶上喷施一定浓度α-淀粉酶(α)、中性蛋白酶(D)及其混合酶液(α+D);在烤前,对上述菌剂处理和外源酶处理正交试验。待烤后测定上述各处理烟叶淀粉、蛋白质、总糖和还原糖含量。最后通过测定结果进行差异显著性分析,获得能够有效均衡烟叶内在化学成分的最佳组合。上述实验结果如下:1.优良菌株的分离与筛选:从中部成熟烟叶及其根际土壤中总共分离得到64株高温菌株,其中从烟叶中分离得到38株,根际土壤分离得到26株。通过耐高温和产淀粉酶筛选,获得两株优良菌株YTK1和B5221,经菌株鉴定,分别为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。菌株YTK1和B5221都可耐受60℃生长且长势良好,均主要产α-淀粉酶,初产淀粉酶活性分别为9.67U·mL-1和9.94 U·mL-1。2.产酶特性研究:两株芽孢杆菌在不同培养条件下菌体浓度和产胞外淀粉酶活力变化趋势一致,菌株YTK1在pH 6.0,接种量2.5%,温度35℃和离子Ca2+、K+、Mg2+发酵条件下菌体浓度和产胞外淀粉酶活力达到最高值,经产酶条件优化后,菌体浓度和产胞外淀粉酶活力分别增加了86.70%和338.52%;菌株B5221在pH 6.0,接种量1.5%,温度40℃和离子Ca2+、K+、Mg2+发酵条件下菌体浓度和产胞外淀粉酶活力达到最高值,经产酶条件优化后,菌体浓度和产胞外淀粉酶活力分别增加了53.62%和316.28%。3.鲜烟叶酶系变化:分别于烤前15 d,10 d,5 d和烤前喷施菌株YTK1和B5221及其混合菌株制备的菌剂(OD600=1)于中部烟叶上,结果表明,烟叶烤前15 d至烤前阶段,烟叶淀粉酶活性都呈先降低后升高趋势,硝酸还原酶和蔗糖转化酶都呈降低趋势,与对照相比,菌剂喷施后各时间段淀粉酶活性和蔗糖转化酶活性都升高,硝酸还原酶活性都降低。4.菌剂和外源酶喷施处理:结果表明,经菌剂处理YTK1、B5221和YTK1+B5221喷施后,各处理烤后淀粉和蛋白质含量均显著低于CK,总糖和还原糖含量均显著高于CK,其中处理YTK1的效果最明显,对烟叶淀粉和蛋白质含量降解率分别为39.89%和16.33%,总糖和还原糖增加率为25.54%和19.97%。经外源酶处理α(α-淀粉酶)、D(中性蛋白酶)和α+D喷施后,处理α和α+D对烟叶淀粉含量均达差异显著水平,处理D差异不显著;处理D和α+D的烤后烟叶蛋白质含量均低于CK,处理α差异不显著;外源酶处理对烤后烟叶总糖和还原糖含量变化趋势一致,均表现为处理α和α+D的烤后总糖和还原糖含量高于CK,处理D差异不显著。经菌剂与外源酶正交喷施处理后,各处理之间差异显著,烤后烟叶淀粉和蛋白质含量降低最多的分别为T6和T5,即处理YTK1+α+D和处理YTK1+D,降解率分别达43.89%和19.27%;烤后烟叶总糖和还原糖含量增加最多的都为T4,即处理YTK1+α,增加率分别达28.39%和22.01%。综合数据分析,T6对烟叶内部化学组分的影响较为协调,即处理YTK1+α+D,烟叶淀粉和蛋白质降解率分别达43.89%和15.42%,总糖和还原糖增加率分别达27.83%和21.88%。