甾醇是烟气中多环芳烃及苯并(a)芘的主要前体化合物之一,对烟草感官品质和安全性起到负面影响。为降解烟草中的甾醇含量,提高卷烟安全性,本研究从烟草表面筛选可降解甾醇类化合物的微生物,以豆甾醇为降解模式反应,优化微生物的降解条件,通过再造烟叶浸提液、烟丝发酵过程进行应用验证,实现烟草中植物甾醇的生物降解,从而达到降低烟气中的稠环芳烃。为此,主要开展了如下几方面的研究:(1)以豆甾醇为唯一碳源,从烟叶表面分离出了2株微生物,经形态学和分子生物学鉴定,为类芽孢杆菌和甲基杆菌。对其中一株微生物类芽孢杆菌进行了生长及甾醇降解特性进行了研究,通过中心组合试验设计(CCD),得出了最佳降解工艺组合温度40℃,pH值为6.53,豆甾醇浓度为2.15g/L,葡萄糖浓度6g/L,酵母粉浓度1g/L。获得了一株可高效降解甾醇的微生物。(2)将类芽孢杆菌静息细胞应用于再造烟叶浸提液发酵发现:在37℃,pH 7.0条件下采用对数期的细胞,浸提液中甾醇降解率为39.5%,再造烟叶中甾醇的降解率为36.5%,烟气中苯并芘降低了31.7%。同时发现,经类芽孢杆菌的发酵后制备的再造烟叶的内在品质及感官质量均有所提升。证明了该微生物可降解再造烟叶中甾醇类化合物,从而降低烟气苯并芘,提高再造烟叶的安全性。(3)通过微生物对烟丝进行发酵,检测发酵前后甾醇降解率、化学成分和香味成分变化,结果显示:在37℃,65%湿度下发酵后,烟丝中的甾醇总降解率为7.8%,烟气中多环芳烃也降低了13.2%。同时发现,类芽孢杆菌发酵对烟丝其他化学物质影响不大,但发酵后的烟丝香味物质含量有明显的提高。综上所述,本研究发现了一株能够有效降解甾醇的类芽孢杆菌。在再造烟叶中应用可以有效降解甾醇含量,并降低了再造烟叶主流烟气中的苯并芘,提高了再造烟叶的安全性;将微生物应用于烟丝发酵,甾醇含量降低为7.8%,证明了该微生物在烟草制品中降解甾醇类化合物中具有一定的应用前景。