[发明专利]一种以烟碱脱氢酶作为烟草加工辅助的酶制剂及制备、使用方法

说明书

技术领域

本发明属于烟草复烤前添加的提高烟草品级的酶制剂。

背景技术

微生物、酶在烟叶生长、调制、陈化、加工和贮存期间起着非常重要的作 用。19世纪50年代中叶，人们就开始通过微生物或酶来改善烟叶、烟梗和烟 草薄片质量、生产香料及降解烟碱，至今仍是一个热门的研究课题。烟碱是普 通烟草中的生物碱，俗称尼古丁(Nicotine)，作用于植物神经、中枢神经及运动 神经末梢，先兴奋，后抑制，其主要作用在于它所产生的生理强度，该强度与 烟碱含量成正比。随着世界范围反吸烟运动的不断深入和消费者对自身健康的 更加关注，几乎所有类型的卷烟产品都在向低焦油和低烟碱的淡味型卷烟方向 发展。国内烟厂贮存的上部烟叶较多，一般因其烟碱含量较高，而不易用于烟 叶配方中，需要微生物或酶改善烟叶的醇化品质。

通过微生物或酶来改善烟叶、烟梗和烟草薄片质量、生产香料及降解烟碱。 烟碱的微生物降解中，所用的微生物不同，烟碱的分解途径亦不同[程彪，等。 烟草工业中微生物和酶作用的控制与利用。烟草科技。1999，(3)：8～11]。烟 碱的微生物代谢途径主要有3种：①吡咯烷途径，主要是假单孢杆菌、刺孢小 克汗霉菌；②吡啶途径，以氧化节杆菌为主；③脱甲基途径，主要是烟草植物 和真菌。在这些不同的途径中，不同的微生物有着不同的酶系参与烟碱的代谢。 其中对噬烟碱节杆菌和球形节杆菌降解烟碱的代谢途径研究得比较清楚[张彦 东，等。微生物降解烟碱研究应用进展。烟草科技，2003，(12)：3～7]。

酶法在降解烟草烟碱方面甚于微生物法并具有可控制性，使得酶法成为降 解烟碱优先关注的途径。对烟碱具有降解能力的种类很多，培养基中烟碱和葡 萄糖的存在可以提高菌株的降烟碱活性，不同菌株在培养基中对烟碱的耐受能 力也不相同[李梅云。烟碱的微生物降解研究进展。微生物学杂志，2006，26(3)： 94～97]。艾继涛等通过紫外诱变选育得到烟碱脱氢酶高产菌株，产酶活力较 出发菌株提高了72.2％[艾继涛，等。紫外诱变降烟碱菌对烟碱脱氢酶活力及烟 碱含量的影响。安徽农业科学，2006，34(14)：3281，3290]。马林等利用基因 工程技术也获得高效表达烟碱脱氢酶的重组菌[马林，等。烟碱脱氢酶基因的 原核表达及酶学特性研究。中国烟草学报，2007，(4)：60～64]。袁勇军等研 究了从土壤中分离到一株能够利用烟碱作为唯一碳源的细菌[袁勇军，等。烟 碱降解细菌的分离、鉴定及其降解性能的初步研究。微生物学报，2005，45(2)： 181～184]。并进一步研究用于降解处理烟草废弃物中的烟碱，Ochrobactrum intermedium DN2菌株36h降解烟碱83.83％，降解过程符合Monod模型的零级 反应，动力学方程为：C(t)＝-46.977t+2244.7，r＝0.9595[袁勇军，等。利用DN2 菌株对烟草工业废弃物中的烟碱降解的工艺参数优化。农业工程学报，2006， 22(12)：185～188]。陈洪等从从烟草上分离得到32株对试烟草有不同作用的 微生物菌株，优选的烟叶微生物经超临界二氧化碳破壁，获得较全面多酶体系 对烟碱的处理评价为：①酶处理烟草烟碱的降低速度比自然陈化的提高了几十 倍至几百倍；②在酶用量一定的条件下，烟碱的降低量随着作用时间的延长而 增大，③在作用时间一定的条件下，烟叶中的烟碱含量与酶用量基本上呈负相 关关系，即酶用量越大，烟叶中的烟碱含量越低[陈洪，等。微生物酶法降解 烟草总植物碱试验。烟草科技，2004，(4)：12～16]。但是，烟碱含量太低， 随着全氮/烟碱、还原糖/烟碱比值的不同将会影响烟叶评吸结果。