應(yīng)用生物技術(shù)降低煙草中特有N-亞硝胺

　　人類對 N-亞硝胺的認(rèn)識已經(jīng)有了近百年的歷史，煙草特有 N-亞硝胺（TSNAs，Tobacco Specific N-nitrosamines）是煙草特有的 N-亞硝基類化合物，主要有 4 種：4-（N-甲基-亞硝胺）-1-（3-吡 啶基）-1- 丁酮 [ NNK，4-（N-methyl-N-nitrosami）-1-（3-pyridyl）-1-butanone ]、N-亞硝 基去甲基煙堿（NNN，N′-Nitrosonornicotine）、N-亞硝基新煙堿（NAT，N′-Nitrosoanatabine）和 N-亞硝基假木賊煙堿（NAB，N′-Nitrosoanabasine）。TSNAs 是卷煙煙氣中特有的一類致癌性物質(zhì)， 是煙葉中存在的一種特有的有害成分。在煙草中 TSNAs 普遍被認(rèn)為是由煙草中的生物堿和亞硝酸鹽 反應(yīng)形成的。NNK、NNN、NAT、NAB 是煙草和煙氣中主要的 TSNAs。NNK 被認(rèn)為來源于煙堿， NNN 來源于煙堿和降煙堿，NAT 來源于新煙草堿，NAB 來源于新煙堿。煙葉中 TSNAs 在綠葉中 的含量非常少，其形成通常被認(rèn)為主要發(fā)生在調(diào)制、貯藏等階段，卷煙煙氣中 TSNAs 主要是卷煙燃 燒時形成和煙葉中 TSNAs 轉(zhuǎn)移而來的，其含量與煙葉中 TSNAs、硝酸鹽、煙堿及其衍生物的含量， 以及燃燒條件有關(guān)。 近半個世紀(jì)以來，如何降低 TSNAs 一直是世界煙草業(yè)發(fā)展中的關(guān)鍵問題。從一粒種子開始，到 卷煙產(chǎn)品呈現(xiàn)給消費者，科學(xué)家試圖在農(nóng)業(yè)和工業(yè)階段通過各種手段降低煙草中 TSNAs 的含量，從 而降低煙草制品對消費者健康的影響。然而目前已有的方法適用性較低，這也導(dǎo)致降低甚至除掉煙 草中的 TSNAs 成為世界性的難題。從 TSNAs 的生成機制可以看出，煙堿類物質(zhì)是 TSNAs 生成的前 體物，因此，只要煙堿存在于煙草中，TSNAs 便難以清除；而煙堿類物質(zhì)是滿足煙草吸食者的重要 成分，不可能從煙草中完全剔除。因此，降低煙葉和煙氣中 TSNAs 的含量就成為長期困擾煙草科學(xué) 界的難題。 目前已有多種方法可降低 TSNAs 的含量，但大多數(shù)集中在實驗室研究階段，真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng) 用的不多，且多集中于 TSNAs 生成前的控制階段，真正從生成后階段進行降解或減少的手段不多。 本書從生物技術(shù)角度出發(fā)，敘述了酶和煙草微生物在不同煙草加工過程中的作用機制及對煙草品質(zhì) 的影響，并結(jié)合打葉復(fù)烤生產(chǎn)線和卷煙生產(chǎn)線的工藝質(zhì)量控制要求，進行生物技術(shù)加料工藝技術(shù)研究。 重點推薦了酶技術(shù)、煙草內(nèi)生菌及植物源減害劑在 TSNAs 生成后階段的減害作用，并著重介紹了卷 煙工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用生物技術(shù)降低煙草中 TSNAs 含量的系列方法，從而為從事煙草行業(yè)減害的科 技人員提供解決問題的思路和技術(shù)參考，因此是非常有益的。 本書包含七章內(nèi)容和附錄：第一章綜述了降低煙草中TSNAs含量的研究歷史，簡要介紹了應(yīng)用酶煙草微生物及植物源減害劑降低煙草中TSNAs的含量的研究進展；第二章講述了TSNAs的生成機制、 生物學(xué)作用及其檢測方法；第三章講述了酶工程及其在煙草中的應(yīng)用、酶降低 TSNAs 的作用機制、 煙堿去甲基酶對 TSNAs 前體物的影響；第四章講述了煙草內(nèi)生微生物的特性和作用、內(nèi)生菌應(yīng)用、 煙草內(nèi)生菌降低白肋煙中 TSNAs 含量的機制；第五章講述了煙堿的基本特性、對煙草中 TSNAs 的 影響，微生物代謝煙堿的機制及微生物降低煙堿的應(yīng)用；第六章講述了微生物技術(shù)在煙草調(diào)制和醇 化過程中的作用及其對品質(zhì)的影響和控制；第七章簡要介紹了打葉復(fù)烤和卷煙生產(chǎn)線的工藝質(zhì)量控 制、加料工藝技術(shù)研究，重點推薦了酶技術(shù)在卷煙生產(chǎn)中降低 TSNAs 的應(yīng)用，典型煙草內(nèi)生菌降低 煙草中 TSNAs 的應(yīng)用和植物源減害劑降低煙草中 TSNAs 的機制及應(yīng)用。附錄介紹了煙草中 TSNAs 新檢測分析方法，降煙堿微生物菌劑的控制處理技術(shù)，煙草微生物分離、培養(yǎng)、鑒定及篩選技術(shù)。 本書用較多篇幅介紹了酶、煙草微生物及植物源減害劑 3 種生物技術(shù)降低煙草 TSNAs 的機制和 應(yīng)用，這些內(nèi)容均來自編者們近 10 年來的新科研成果，是眾多科研項目工作的總結(jié)積累與提煉。 本書主要編寫人員：第一章緒論，周駿和雷麗萍；第二章TSNAs的生成、生物學(xué)作用和檢測方法， 劉興余和張杰；第三章酶技術(shù)在煙草中的應(yīng)用，劉興余和白若石；第四章煙草內(nèi)生微生物特性與作用， 夏振遠(yuǎn)和吳玉萍；第五章降低煙草中 TSNAs 的前體物——煙堿，白若石和張杰；第六章微生物技術(shù) 在煙草調(diào)制和醇化過程中的作用，馬雁軍和馬莉；第七章生物技術(shù)在煙草生產(chǎn)中的應(yīng)用，楊春雷、 馬雁軍、王金明和閆洪洋。附錄A二維在線固相萃取LC-MS/MS法測定主流煙氣中的TSNAs，張杰； 附錄 B 降煙堿微生物菌劑的控制處理技術(shù)規(guī)范，汪安云；附錄 C 常用培養(yǎng)基配方，吳玉萍；附錄 D 煙草微生物分離技術(shù)，雷麗萍；附錄 E 煙草微生物培養(yǎng)技術(shù)，夏振遠(yuǎn)；附錄 F 煙草微生物鑒定技術(shù)， 雷麗萍；附錄 G 煙草微生物的篩選技術(shù)，夏振遠(yuǎn)和吳玉萍；附錄 H 煙草內(nèi)生細(xì)菌的分離方法，夏振 遠(yuǎn)和吳玉萍。在本書出版之際，真誠感謝所有給予幫助的老師和科研技術(shù)人員。本書在出版過程中， 得到了科學(xué)技術(shù)文獻出版社張丹編輯的大力幫助，特此誠摯感謝！

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