葉巻タバコの葉発酵に対する菌類菌接種剤の影響

はじめに：シガータバコ葉（CTL）発酵中の微生物の連続と代謝調整は、CTLの品質と風味を改善するための重要な要因です。ただし、上記のプロセスでの相互作用はさらに解明されたままです。 方法：Bacillus altitudinis接種剤をCTLSに添加し、メタゲノミクスとメタボロミクスを使用して、発酵中の微生物の連続、代謝シフト、およびアロマ産生の調節に対する接種剤の効果を分析しました。 結果と議論：接種剤の添加により、CTL高分子の変換が強化され、香りの産生が効率的に促進され、総芳香産生産生が自然発酵と比較して43％増加しました。OMICS分析は、ブドウ球菌が脂肪酸分解、イノシトールリン酸代謝、エネルギー供給（酸化的​​リン酸化）、栄養輸送（ABCトランスポーターおよびホスホトランスフェラーゼ系[PTS]）、およびアロマ産生（テルペノイドバックボーン生物類、フェニルアラニンメタバス）の主な貢献者であることを示しました。および芳香族化合物の分解）。さらに、ブドウ球菌は、TCAサイクル中間体（クエン酸、フマル酸、およびアトニチン酸）、細胞壁成分、ペプチドグリカン中間体（GLCNAC-1-PおよびUDP-GLCNAC）、およびフィチン酸分解生成物（イノシオール）と正の相関がありました。この特性は、微生物叢の連続中に属レベルで微生物群集でブドウ球菌で最も支配的であることが集合的に示されました。接種剤の添加により、CTLの栄養成分が補足され、コリネバクテリウムなどの代謝活性と細菌の多様性が向上し、微生物叢連続の競争上の利点が改善され、微生物コミュニティの豊かさが促進されました。さらに、接種剤による発酵におけるニコチン分解およびブドウ球菌からコリネバクテリアへのNAD +アナボリズムの代謝シフトが最初に観察されました。一方、ブドウ球菌およびコリネバクテリウムを伴う有意に相関する微分代謝産物は代謝補体であり、したがって完全に動的な発酵生態系を形成します。結果は、CTL発酵最適化の証拠を提供しました。

INTRODUCTION: Microbial succession and metabolic adjustment during cigar tobacco leaf (CTL) fermentation are key factors to improve the quality and flavor of CTLs. However, the interactions in the above processes remain to be further elucidated. METHODS: Bacillus altitudinis inoculants were added to the CTLs, and metagenomics and metabolomics were used to analyze the effects of the inoculants on regulating microbial succession, metabolic shift, and aroma production during fermentation. RESULTS AND DISCUSSION: The addition of the inoculants reinforced the CTL macromolecule transformation and facilitated the aroma production efficiently, and the total aroma production was increased by 43% compared with natural fermentation. The omics analysis showed that Staphylococcus was a main contributor to fatty acid degradation, inositol phosphate metabolism, energy supply (oxidative phosphorylation), nutrient transport (ABC transporter and phosphotransferase system [PTS]), and aroma production (terpenoid backbone biosynthesis, phenylalanine metabolism, and degradation of aromatic compounds). Furthermore, Staphylococcus was positively correlated with TCA cycle intermediates (citric acid, fumaric acid, and aconitic acid), cell wall components, peptidoglycan intermediates (GlcNAc-1-P and UDP-GlcNAc), and phytic acid degradation products (inositol). The characteristics collectively showed Staphylococcus to be the most dominant in the microbial community at the genus level during microflora succession. The addition of the inoculants supplemented the nutritional components of the CTLs, enhanced the metabolic activity and diversity of bacteria such as Corynebacterium, improved their competitive advantages in the microflora succession, and facilitated the richness of microbial communities. Additionally, a metabolic shift in nicotine degradation and NAD + anabolism from Staphylococcus to Corynebacterium in fermentation with inoculants was first observed. Meanwhile, the significantly correlative differential metabolites with Staphylococcus and Corynebacterium were a metabolic complement, thus forming a completely dynamic fermentation ecosystem. The results provided evidence for CTL fermentation optimization.