《Journal of Bioscience and Bioengineering》：Enhancing sensory quality of heat-not-burn tobacco via bioaugmentation with
Cytobacillus oceanisediminis C4 and amylase
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本研究证实酶-微生物联合发酵可显著提升烟草感官品质（评分+2.5），降低蛋白质（-32.15%）和淀粉（-18.67%），增加还原糖（+45.33%）及芳香成分（+34.77%），并揭示菌群结构变化与代谢重编程的协同机制，为HnB烟草优化提供新策略。
张丽媛|宁颖|胡斌斌|赵璐|张伟|杨洋|王磊|孙家贤|朱正春|朱明军
华南理工大学生物与生物工程学院，广东省发酵与酶工程重点实验室，广州高等教育 Mega 中心，番禺区，广州 510006，中国
烟草发酵是通过减少不良物质和增强香气特性来提高烟草品质的关键过程。在本研究中，建立并评估了一种酶-微生物联合发酵策略。将 Cytobacillus oceanisediminis C4 与淀粉酶预处理结合应用于烟草粉（TP）的发酵中，以提高烟草品质，其感官评分从未处理前的 82.00 分提高到了 84.50 分。与对照组相比，还原糖含量显著增加，而淀粉和蛋白质含量显著降低。此外，TP 的总芳香成分增加了 34.77%，同时 TP 表面结构也发生了明显变化。细菌群落结构分析显示，在属水平上发生了显著变化，Bacillus 和 Pseudomonas 的相对丰度分别从 0.30% 和 1.15% 上升到了 74.67% 和 4.40%。真菌群落结构分析表明，Monascus 的相对丰度从 1.69% 上升到了 87.59%。代谢组学分析表明，发酵过程使代谢谱向风味活性化合物和香气前体化合物方向重新编程，表现为氨基酸和酚酸含量增加，而脂质和黄酮类化合物含量减少。这些协同变化共同促进了香气的提升、刺激性的降低以及烟草品质的整体改善。总体而言，本研究建立了一种有效的酶-微生物联合发酵策略，证明了其在改善耐热不烧（HnB）烟草产品方面的应用潜力，并提供了关于品质提升机制的多组学见解。
章节摘录
烟草样品、酶和微生物
首次加工的烟草样品（KRK26）于 2020 年在中国云南省文山 prefecture 的砚山县采集，作为实验材料使用。烟草叶片在低温下压碎并通过 200 目筛网筛选。收集到的颗粒被称为 TP，这是一种专为微生物接种和发酵制备的细磨烟草材料（粒径 <75 μm）。来自 Novozymes（丹麦 Bagsv?rd）的 α-淀粉酶（EC 3.2.1.1），其酶活性为
联合处理的化学成分
在经过 7 天的淀粉酶处理和 C. oceanisediminis C4 发酵后，测定了 TP 的化学组成。经过 4 小时的淀粉酶处理后，还原糖含量显著增加（图 1A），而淀粉和蛋白质含量显著降低（图 1B）。蛋白质含量的降低可能部分归因于 50 °C 下孵育过程中的热效应，这可能导致蛋白质的部分变性和降解。讨论
烟草发酵是通过减轻不良物质的影响来提高烟草品质的关键过程。首次加工的烟草通常会产生刺激性强且感官品质粗糙的烟雾，这限制了其在烟草产品中的直接应用。耐热不烧（HnB）香烟具有有害物质含量低和保留烟草香气的优点，从而满足了消费者的需求。然而，由于它们的加热温度较低，存在CRediT 作者贡献声明
张丽媛：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原始草稿，方法学，数据分析。 宁颖：撰写 – 审稿与编辑，方法学，数据分析，概念构思。 胡斌斌：撰写 – 审稿与编辑，验证，项目监督，方法学，资金获取，概念构思。 赵璐：撰写 – 审稿与编辑，验证，项目监督，方法学，资金获取，概念构思。
致谢
本研究得到了云南省烟草专卖局的资助 [项目编号：2024530000241016、2021530000241008 和 2022530000241027] 以及 云南省科技创新人才培养计划 [项目编号：202405AD350102] 的支持。作者声明与本工作无关的任何利益冲突。
