广盐性硅藻披针舟形藻在盐度胁迫下的抗氧化响应陈化进程中烟叶表面微生物多样性的研究

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盐田的低中卤区蒸发池池底常生长着藻垫,藻垫的生长有利于盐业生产:防止卤水渗漏,提高卤水温度,加速卤水蒸发,对卤水中许多离子有吸收和吸附作用;还可以阻止土壤中离子和微小颗粒进入卤水,从而起到净化卤水的作用。藻垫主要由多种底栖藻类、细菌及它们的胞外有机质与碳酸盐、硫酸盐沉积物等交互成层而形成的。日晒盐场的制盐工艺流程造成了卤水的经常流动及盐度的不断变化,许多浮游藻类由于缺少稳定的水质环境和足够的生长时间,很难形成较大的生物量,而垫层的组成种类一般都能适应卤水浓度的变化,在池底成为稳定的群落并能在盐田中形成巨大的生物量,原盐产量和质量的提高起着十分积极的影响。   披针舟形藻(Navicula lanceolata)是从盐场分离到的广盐性硅藻,能够适应卤水浓度的变化,而变化的卤水浓度会导致藻细胞抗氧化系统的响应。因此对披针舟形藻的最适生长盐度及在长期高盐及低盐胁迫下的抗氧化响应进行了研究。实验结果表明:披针舟形藻的最适生长盐度为1.6%,在低盐(0%、0.5%、0.8%、1.0%NaCl)及高盐(3.2%、4.8%、6.4%、8.0%、9.6%NaCl)胁迫条件下,披针舟形藻的生长受到抑制,胞内膜氧化产物丙二醛(Malondialdehyde)的含量显著升高,表明藻细胞内出现了氧化损伤。在高盐及低盐胁迫下,胞内的抗氧化酶:超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase)、抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbateperoxidase)、过氧化氢酶(Catalase)和谷胱甘肽还原酶(Glutathione reductase)的活性均增强,非酶抗氧化剂抗坏血酸(Ascorbic acid)和还原型谷胱甘肽(Glutathione)含量均增加。上述研究结果显示,披针舟形藻通过提高抗氧化酶的活性及非酶抗氧化剂的含量来应对长期盐胁迫下的氧化损伤,细胞抗氧化系统的响应是藻耐受长期盐胁迫的机制之一。   烟叶发酵是烟叶加工中极为重要的环节,通过发酵处理后,烟叶特征香气显露,可用性显著提高。在烟叶的发酵过程中,微生物降解糖类及蛋白质,使烟草的香味物质得以提炼、显现,使得发酵烟叶具有更好的持火性。通过微生物发酵,烟叶陈化的时间能够大大缩短,烟叶的青杂气明显消除,刺激性减轻,并且对烟叶香气质量的改善有一定的帮助。   从烟叶陈化仓库采集陈化时间分别为3个月、6个月、12个月及24个月的B22、C挑、X21三个等级烟叶,分别标记为B3(等级B22陈化时间3个月,以下样品标号以此类推)、C3、X3、B6、C6、X6、B12、C12、X12、B24、C24、X24。通过构建16S rDNA克隆文库研究了烟叶表面的微生物多样性。结果表明:10个烟叶样品的主要细菌有肠杆菌属(Enterobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)、Blackwater bioreactor baterium BW5、不可培养菌(Unculturedbacterium)、芽孢杆菌属(Bacillus)及Cronobacter属。X3、C6、X6、B12、C12、X12、B24、C24、X24烟叶的优势菌为肠杆菌属;B3的优势菌为假单胞菌属。肠杆菌属、假单胞菌属、不可培养菌在10个烟叶样品中均存在。除等级B24外,Cronobacter属在其他烟叶样品中均有发现。Blackwater bioreactor baterium BW5主要存在于陈化时间较长的烟叶中,主要是在陈化12个月和24个月的烟叶中。在24个月的陈化时间内,随着陈化时间的延长,肠杆菌的数量比例呈现先下降后上升的趋势;假单胞菌的数量比例逐渐下降;Cronobacter属的数量比例在B22及C挑中逐渐下降;Blackwater bioreactor baterium BW5则呈现上升的趋势。   通过构建16S rDNA克隆文库的方法研究微生物多样性,可以突破传统的微生物分离纯化的方法无法得到不可培养微生物的限制,能够较全面地分析烟叶表面微生物的多样性。为后面进一步寻找有效降解尼古丁、果胶、纤维素等降解菌提供参考。
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