姜振錕 劉景川 陳善義 李菁菁 何偉 張?jiān)龌? 沈祿恒
摘 要:為明確片煙醇化倉庫倉間空氣中含有的霉菌種類和組成,以龍巖煙草工業(yè)有限責(zé)任公司東肖煙葉庫3個(gè)倉庫為研究對象,采用空氣微生物采樣器進(jìn)行浮游霉菌采樣,所得的霉菌平板經(jīng)28℃下培養(yǎng)4d后計(jì)數(shù),挑取菌落并進(jìn)行ITS測序,分析不同煙葉醇化倉庫的倉間空氣浮游霉菌的組成差異。結(jié)果表明,相對濕度大的倉庫,其倉間空氣中含有的霉菌數(shù)量多;3個(gè)倉庫倉間空氣中收集獲得的霉菌共有15個(gè)種,含量占比在25%以上的霉菌為極細(xì)枝孢、枝狀枝孢菌和桔青霉;極細(xì)枝孢為4號庫的優(yōu)勢霉菌,而枝狀枝孢菌為9號庫、13號庫的優(yōu)勢霉菌。
關(guān)鍵詞:霉菌;微生物區(qū)系;片煙;倉儲(chǔ)養(yǎng)護(hù)
中圖分類號 S572文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731(2019)22-0040-02
在卷煙生產(chǎn)加工過程中,復(fù)烤后的片煙倉儲(chǔ)醇化是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。片煙自然醇化周期較長,通常為12~30個(gè)月[1-3]。空氣中存在著多種霉菌,片煙在倉儲(chǔ)過程易沾染霉菌孢子,由于煙葉中含有霉菌生長所需的蛋白質(zhì)、還原糖等多種營養(yǎng)物質(zhì),再加上煙葉本身吸濕性強(qiáng),一旦條件適宜,易發(fā)生霉變[4],嚴(yán)重影響煙葉的使用價(jià)值。有關(guān)片煙霉變微生物的區(qū)系研究,目前主要集中在片煙本身含有的霉菌,而對于倉儲(chǔ)醇化過程中倉間空氣霉菌的研究甚少。為此,本研究以龍巖煙草工業(yè)有限責(zé)任公司煙葉倉庫為試驗(yàn)對象,利用空氣微生物采樣器采集倉庫倉間空氣霉菌孢子,分析不同倉庫空氣霉菌的組成差異,旨在為片煙霉變的防治提供參考。
1 材料與方法
1.1 材料 氯硝胺18%甘油(DG18)瓊脂培養(yǎng)基:購于廣東環(huán)凱微生物科技有限公司(貨號021115),按廠家說明書配制,121℃下滅菌15min后,冷卻至約65℃時(shí),向培養(yǎng)基中加入硫酸鏈霉素(終濃度為50μg/mL)。改良馬丁瓊脂培養(yǎng)基:購于廣東環(huán)凱微生物科技有限公司(貨號021041),按廠家說明書配制,121℃下滅菌15min。儀器:空氣微生物采樣器(MAS-100NT型,Millipore公司,瑞士)、恒溫恒濕培養(yǎng)箱(CLC-B2V-M/CLC 222-TV型,MMM Group公司,德國)。
1.2 方法 采樣地點(diǎn)位于龍巖煙草工業(yè)有限責(zé)任公司東肖煙葉倉庫4號(2001年建成,密封條件較差)、9號(2008年建成,密封條件較好)、13號(2010年建成,密封條件中等)醇化庫,所選樓層均為3樓(3個(gè)倉庫總樓層數(shù)均為5層)。以DG18培養(yǎng)基為霉菌收集培養(yǎng)基,利用MAS-100NT空氣采樣器進(jìn)行倉間空氣霉菌采樣,采樣體積為100L,每個(gè)倉庫重復(fù)3次。采樣時(shí),利用手持式溫濕度儀測量并記錄倉間空氣的溫濕度。采樣結(jié)束后,蓋上培養(yǎng)皿蓋,所得微生物平板帶回實(shí)驗(yàn)室,于28℃下培養(yǎng)4d后,統(tǒng)計(jì)每個(gè)培養(yǎng)皿上長出的菌落數(shù)。挑取菌落形態(tài)及顏色差異較大的菌落,轉(zhuǎn)移至改良馬丁瓊脂培養(yǎng)基,于28℃培養(yǎng)4d。重復(fù)上述傳代過程,直至長出的菌落形態(tài)單一,以實(shí)現(xiàn)菌落的純化。純化好的菌落送至生工生物工程(上海)股份有限公司進(jìn)行ITS測序,所得序列于GenBank數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行BLAST比對。用MEGA X軟件[5]自帶的Clustal W模塊對所得霉菌ITS序列進(jìn)行多重比對。然后通過MEGA X軟件中的Maximum Composite Likelihood模型計(jì)算進(jìn)化距離,利用Neighbor-Joining法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,Bootstrap重復(fù)次數(shù)設(shè)置為1000次。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同煙葉醇化倉庫的霉菌數(shù)量 由表1可知,就溫度而言,采樣時(shí)3個(gè)倉庫空氣溫度差異不大。相對濕度方面,4號庫最大、9號庫最小、13號庫居中。相應(yīng)地,4號庫平均的霉菌含量最大、9號庫最小、13號庫居中。3個(gè)倉庫霉菌含量彼此之間差異顯著,且4號庫與其余2個(gè)倉庫差異達(dá)到極顯著水平。這說明倉間空氣中霉菌的含量與空氣相對濕度關(guān)系密切。
2.2 不同煙葉醇化倉庫的霉菌組成差異 由表2~4可知,4號庫倉間空氣含有6種霉菌,分別為極細(xì)枝孢、Cladosporium xanthochromaticum、菌核青霉菌、擬粉紅鎖擲孢酵母、裂褶菌以及小孢擬盤多毛孢,其中極細(xì)枝孢為優(yōu)勢菌,占比為83.58%;9號庫倉間空氣含有5種霉菌,分別為枝狀枝孢菌、短密青霉菌、裂褶菌、小孢擬盤多毛孢以及Penicillium virgatum,其中枝狀枝孢菌為優(yōu)勢菌,占比為81.40%;13號庫倉間空氣含有4種霉菌,分別為枝狀枝孢菌、桔青霉、頂青霉及鮮紅青霉,其中枝狀枝孢菌為優(yōu)勢菌,占比為66.67%。此外,4號、9號庫共同含有的霉菌種類為裂褶菌和小孢擬盤多毛孢,9號、13號庫共同含有的霉菌為枝狀枝孢菌。
2.3 東肖煙葉倉庫倉間空氣中霉菌的系統(tǒng)進(jìn)化樹分析 由圖1可知,3個(gè)倉庫倉間空氣分離所得菌株共有15個(gè)種。所得的15種霉菌在系統(tǒng)進(jìn)化樹上形成2大分支,其中4號庫的DX4-5菌株獨(dú)立形成1個(gè)大的分支,其余14種霉菌另形成1個(gè)大的分支,說明DX4-5菌株與其余14個(gè)種菌株的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。
3 結(jié)論與討論
對比3個(gè)倉庫的溫濕度條件和霉菌數(shù)量可以得知,倉庫條件和倉間環(huán)境的濕度對倉間空氣霉菌數(shù)量的影響較大。倉庫條件好、濕度較低的情況下,空氣中的霉菌數(shù)量明顯少于倉庫條件差、濕度較高的倉庫。因此,控制倉庫的環(huán)境濕度可有效減少空氣中霉菌的數(shù)量,進(jìn)而降低倉儲(chǔ)片煙霉變的風(fēng)險(xiǎn)。ITS測序及BLAST比對結(jié)果表明,極細(xì)枝孢、枝狀枝孢菌和桔青霉為相對的優(yōu)勢霉菌,不同倉庫的倉間空氣霉菌組成有所差異。下一步應(yīng)開展上述優(yōu)勢霉菌的生物學(xué)特性及致霉條件的研究,以期為倉儲(chǔ)片煙的霉變控制提供科學(xué)依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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(責(zé)編:張宏民)
基金項(xiàng)目:福建中煙工業(yè)有限責(zé)任公司科技項(xiàng)目(FJZYKJJH2018011)。
作者簡介:姜振錕(1994—),男,福建永定人,助理工程師,從事煙草原料研究工作。劉景川(1988—),男,福建龍巖人,助理農(nóng)藝師,從事煙草原料研究工作。#共同第一作者 *通訊作者? 收稿日期:2019-09-23