不同品种与产地雪茄烟叶香气特征及微生物群落相关性研究

本研究针对雪茄烟叶(CTLs)生产过程中品种与产地因素对微生物群落及香气特征的影响机制不明的问题，通过分析3个品种的包叶/芯叶及4个产地的芯叶样本，揭示了酮类(22.34-58.28%)和氮杂环(19.45-53.62%)为关键香气成分，发现微生物群落α/β多样性存在显著品种和产地特异性，其中优势菌属棒状杆菌(Corynebacterium)和葡萄球菌(Staphylococcus)与香气形成呈显著相关性(P<0.05)，为雪茄风味定向调控提供了理论依据。

　　

雪茄作为拥有深厚文化底蕴的烟草制品，其独特的风味特征一直是品质评价的核心指标。然而，在雪茄烟叶生产过程中，品种遗传特性和产地生态环境如何通过微生物群落影响香气形成的机制尚不明确。这一科学问题的破解，对于实现雪茄风味的精准调控具有重要价值。

中国烟草总公司海南省公司的研究人员联合海南红塔卷烟有限责任公司等机构，在《Scientific Reports》发表了关于雪茄烟叶香气特征与微生物群落相关性的突破性研究。该工作首次系统比较了3个品种（青宜1/2/3号）的包叶/芯叶及4个产地（青岛/费县等）芯叶样本，通过HS-SPME-GC-MS（顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用）和16S/ITS高通量测序技术，揭示了品种与产地因素对雪茄烟叶香气特征和微生物群落的调控规律。

主要技术方法
研究采集9组不同品种/产地的雪茄烟叶样本，通过HS-SPME-GC-MS检测60-64种挥发性成分，采用Illumina HiSeq2500平台进行16S V34和ITS1区测序，利用QIIME和Mothur进行微生物群落分析，结合Spearman相关性检验（|RHO|>0.6，P<0.05）解析微生物-香气成分关联网络。

香气成分的品种特异性

• 包叶品种AQ2的醛类(92.24 μg/kg)、酮类(1553.00 μg/kg)和烯烃(227.14 μg/kg)含量显著升高，其中甲基庚烯酮(OAV>5)贡献突出的柑橘香
• 芯叶品种QDQX2的酮类总量达2027.21 μg/kg，香叶基丙酮(856.40 μg/kg)赋予显著果香特征
  
  

微生物群落结构特征

• 品种主要影响真菌群落：包叶中链格孢菌(Alternaria)在AQ1占比27.95%，而曲霉(Aspergillus)在AQ3达51.90%
• 产地显著改变细菌组成：费县样本假单胞菌(Pseudomonas)占比32.48%，青岛样本葡萄球菌达46.70%
  
  

微生物-香气关联网络

• 棒状杆菌与异丁酸异丁酯(r=0.82,P<0.01)等酯类合成正相关
• 葡萄球菌通过支链氨基酸代谢影响甲基吡嗪等氮杂环(r=0.76,P<0.05)形成
  
  

该研究首次建立了雪茄烟叶品种-产地-微生物-香气四维关联模型，发现微生物群落通过协同作用（如细菌主导糖代谢、真菌参与木质素降解）调控香气形成。特别值得注意的是，研究提出的特征微生物标记物（如费县样本的假单胞菌）为雪茄风味定向调控提供了新的生物靶点。这些发现不仅丰富了烟草微生物生态学理论，也为雪茄工业化生产中的菌剂开发、工艺优化等应用提供了重要科学依据。