Multiomika ujawnia mechanizmy mikrobiologiczne i metaboliczne poprawiające fermentację liści tytoniu do cygar dzięki dodatkom ziołowym

Wstęp do badania nad fermentacją liści tytoniu do cygar

Badanie skupia się na wpływie naturalnych dodatków egzogennych (EA), opartych na złożonych chińskich lekach ziołowych (CHM), na proces fermentacji liści tytoniu do cygar (CTLs). Celem było poprawienie jakości fermentacji i wartości ekonomicznej niskiej jakości liści. Analizowano zmiany w metabolitach i mikroorganizmach podczas fermentacji.

Zmiany w składnikach chemicznych pod wpływem dodatków EA

Dodatki EA przyspieszyły degradację całkowitego cukru, skrobi i białka w liściach CTLs. Jednocześnie zwiększyły akumulację cukrów redukujących. Podwyższyły też zawartość wolnych aminokwasów (FAAs), przy czym kluczowymi aminokwasami różnicowymi były Asp, Glu, Ser i His.

Przebieg zmian aminokwasów podczas fermentacji

Podczas fermentacji zawartość lotnych składników smakowych (VFCs) najpierw rosła, a potem malała. EA sprzyjały bardziej harmonijnemu składowi VFCs, promując powstawanie neofityadienu, ketonów, estrów i aldehydów oraz degradację nikotyny. Zidentyfikowano 7 kluczowych różnicowych VFCs na podstawie VIP > 1 i OAV > 1.

Wpływ na społeczności mikrobiologiczne

EA wzmocniły pozytywne interakcje mikrobiologiczne, prowadząc do stabilniejszej i bardziej skoordynowanej sieci symbiotycznej. Analiza LEfSe wyodrębniła 9 dominujących rodzajów mikroorganizmów, ściśle związanych ze składnikami chemicznymi i kluczowymi metabolitami smakowymi. Dodatki promowały cechy charakterystyczne tytoniu do cygar (CTCs) poprzez zmianę alfa-roznorodności bakterii i składu dominujących społeczności mikrobialnych.

Analiza różnorodności mikrobiologicznej

  • Zmiany alfa-roznorodności bakterii i grzybów w liściach CTLs.
  • PCoA pokazała różnice w społecznościach bakteryjnych i grzybowych między grupami z różnymi EA.
  • Dominujące mikroorganizmy korelowały z metabolitami smakowymi.

Znaczenie wyników dla praktyki

Badanie dostarcza podstaw teoretycznych do innowacyjnego stosowania CHM w fermentacji CTLs. Otwiera nowe perspektywy na poprawę jakości liści i dostosowywanie profili smakowych. Wyniki podkreślają rolę dodatków w optymalizacji procesów fermentacyjnych.

  • Degradacja cukrów, skrobi i białka.
  • Zwiększenie cukrów redukujących i FAAs.
  • Harmonijny skład VFCs i redukcja nikotyny.
  • Stabilniejsza sieć mikrobiologiczna.

Źródło: Oryginalny artykuł

Mogą Cię zainteresować