不同調(diào)制方法對(duì)曬黃煙葉綠素降解和脂氧合酶活性的影響

劉國(guó)慶，魏建榮，招啟柏，胡鐘勝，張?zhí)毂?，楊?yuàn)^宇，符云鵬

1 江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，南京 210019；2 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，鄭州 450002

不同調(diào)制方法對(duì)曬黃煙葉綠素降解和脂氧合酶活性的影響

劉國(guó)慶1，魏建榮1，招啟柏1，胡鐘勝1，張?zhí)毂?，楊?yuàn)^宇1，符云鵬2

1 江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，南京 210019；2 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，鄭州 450002

為提高曬黃煙外觀質(zhì)量，以湖南寧鄉(xiāng)曬黃煙全曬方法為對(duì)照，在全曬過(guò)程中分別引入捂曬、烤曬的方法，研究了調(diào)制過(guò)程中葉綠素a、葉綠素b和脂氧合酶（LOX）活性的變化。結(jié)果表明：烤曬可以提高LOX的活性峰值，捂曬可以有效延長(zhǎng)LOX作用時(shí)間。葉綠素a含量、葉綠素b含量與LOX活性均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。三種調(diào)制方式葉綠素降解發(fā)生的階段不同，但調(diào)制結(jié)束時(shí)降解率均達(dá)到90%以上，相對(duì)而言，T1捂曬效果最好，調(diào)制結(jié)束葉綠素總量為0.05 mg·g-1DW，降解率為97.73%。

曬黃煙;脂氧合酶;葉綠素

曬黃煙是我國(guó)特有的晾曬煙類(lèi)型之一[1]，也是我國(guó)發(fā)展“中式卷煙”的特色原料之一[2-3]。湖南寧鄉(xiāng)曬黃煙屬于淺色曬煙，在混合型卷煙、烤煙型卷煙配方中都可適量配用[4]，在烤煙型卷煙中還能使焦油量降低[5]。目前對(duì)曬黃煙的研究相對(duì)較少，主要集中在栽培與管理[6-8]、煙葉品質(zhì)等方面[9-13]，在調(diào)制理論和調(diào)制技術(shù)方面報(bào)道較少[14-15]。在生產(chǎn)上，采用傳統(tǒng)全曬方法生產(chǎn)的曬黃煙葉面常存在浮青、死青，一定程度上影響到煙葉的商品等級(jí)及外觀品質(zhì)。脂氧合酶（Lipoxidase，LOX）是一種氧合酶，是一種含非血紅素鐵的蛋白，酶蛋白由單肽鏈組成，它專(zhuān)門(mén)催化具有順，順－1，4-戊二烯結(jié)構(gòu)的不飽和脂肪酸的加氧反應(yīng)，生成具有共扼雙鍵的氫過(guò)氧化物，在植物中其底物主要是亞油酸和亞麻酸。LOX具有對(duì)葉綠體色素的漂白作用[16-17]，研究調(diào)制過(guò)程中葉綠素的變化對(duì)于改進(jìn)調(diào)制方法，提高外觀質(zhì)量有著重要的意義。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)設(shè)三個(gè)處理，T0對(duì)照，為傳統(tǒng)的全程曬制，T1捂曬（凋萎變黃期捂曬結(jié)合、定色干葉期曬制、干筋漂白期曬制），T2烤曬（凋萎變黃期捂曬結(jié)合、定色干葉期烤制、干筋漂白期曬制）。試驗(yàn)設(shè)在湖南寧鄉(xiāng)，曬黃煙品種為寸三皮，所用煙葉為中部生理成熟葉。曬黃煙的調(diào)制不同于烤煙和晾煙，沒(méi)有密閉或半密閉的調(diào)制場(chǎng)所,充分利用白天自然光、熱、風(fēng)資源，協(xié)調(diào)煙葉失水與變黃，晚上收堆存放。為了反映曬制和捂曬的作用，在取樣時(shí)主要依據(jù)出曬時(shí)間、堆捂時(shí)間和煙葉變化進(jìn)程取樣，而沒(méi)有采用等時(shí)間距取樣。按照煙葉失水和外觀的變化，將煙葉調(diào)制過(guò)程劃分為三個(gè)階段[12]，依次為凋萎變黃期（0 h～28h）,定色干葉期（28 h～73h），干筋漂白期（73 h～169h）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 脂氧合酶的測(cè)定

采用分光光度法[18]。底物的制備：100 mL 0.05 mol/L檸檬酸－磷酸緩沖液（pH=6.3）加入0.1 mL Tween20，搖勻，加入0.25 mL亞油酸，搖勻乳化。酶液的提?。悍Q(chēng)樣0.2 g，加磷酸緩沖液（pH =7.0）6.0 mL，冰水浴中研磨，勻漿，單層紗布過(guò)濾。12000 rpm離心20 min，取上清液與底物混合，以無(wú)水乙醇終止反應(yīng)，以A234nm的變化值表示生成的產(chǎn)物，用鮮重△ OD234·g-1·min-1FW 來(lái)表示酶活力。

1.2.2 葉綠素的測(cè)定

采用分光光度法[19]。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理及作圖

采用Microsoft Excel 2007進(jìn)行，相關(guān)分析采用SPSS17.0。

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)制方法對(duì)葉綠素的影響

2.1.1 葉綠素a

調(diào)制過(guò)程中，三個(gè)處理葉綠素a的含量趨勢(shì)見(jiàn)表1。調(diào)制結(jié)束，三個(gè)處理的葉綠素a含量差別不大。但從各階段降解率看，T0對(duì)照、T1捂曬的葉綠素a降解主要發(fā)生在凋萎變黃期和定色干葉期，T2烤曬的葉綠素a降解則三個(gè)階段較為均衡。

表1 調(diào)制過(guò)程中葉綠素a含量的變化Tab.1 Changes of chlorophyll-a content in tobacco leaves during the curing process

2.1.2 葉綠素b

調(diào)制過(guò)程中，三個(gè)處理葉綠素b的含量變化趨勢(shì)見(jiàn)表2，調(diào)制結(jié)束，三個(gè)處理的葉綠素b含量差別不大。但從各階段降解率看，T0對(duì)照葉綠素b降解在三個(gè)階段較為均衡，T1捂曬主要發(fā)生在定色干葉期，T 2烤曬主要發(fā)生在干筋漂白期。

表2 調(diào)制過(guò)程中葉綠素b含量的變化Tab.2 Changes of chlorophyll-b content in tobacco leaves during the curing process

2.1.3 葉綠素a/b

調(diào)制過(guò)程中，三個(gè)處理葉綠素a/b比值呈現(xiàn)明顯減少趨勢(shì)（見(jiàn)表3），說(shuō)明葉綠素a比葉綠素b降解得要快，調(diào)制結(jié)束，三個(gè)處理間也有差異，T0對(duì)照葉綠素a/b比值最大，T1捂曬最小，T2烤曬居中。從各階段看，三個(gè)處理葉綠素a/b的比值也呈現(xiàn)了不同的變化，在凋萎變黃期，T0對(duì)照葉綠素a/b比值的減少幅度大于T1捂曬、T2烤曬；在定色干葉期，T1捂曬葉綠素a/b比值的減少幅度最大，T0對(duì)照次之，T2烤曬最??；在干筋漂白期，T2烤曬葉綠素a/b比值的減少幅度最大，T1捂曬次之，T0對(duì)照最小。據(jù)上，T0對(duì)照葉綠素a/b比值快速下降的時(shí)期發(fā)生在凋萎變黃期和定色干葉期，T1捂曬葉綠素a/b比值快速下降的時(shí)期發(fā)生在定色干葉期和干筋漂白期，T2烤曬葉綠素a/b比值快速下降的時(shí)期發(fā)生在干筋漂白期。

表3 調(diào)制過(guò)程中葉綠素a/b比值的變化Tab.3 Chl.a/Chl.b changes in tobacco leaves during the curing process

2.2 調(diào)制方法對(duì)LOX活性的影響

調(diào)制過(guò)程中，三個(gè)處理LOX活性總體呈現(xiàn)增高趨勢(shì)（見(jiàn)圖1），T0對(duì)照、T2烤曬呈現(xiàn)先增加后減少的拋物線型，T1捂曬呈現(xiàn)一直增加的趨勢(shì)。在凋萎變黃期，T0對(duì)照LOX活性最高，其它兩個(gè)處理LOX活性接近；在定色干葉期，T0對(duì)照LOX活性最高，T1捂曬LOX活性最低，T2烤曬LOX活性居中；在干筋漂白期，T2烤曬LOX酶活最高，T0對(duì)照LOX活性最低，T1捂曬LOX活性居中。在調(diào)制的73h，T0對(duì)照的LOX活性已經(jīng)呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)，而在169h，T1捂曬、T2烤曬LOX還保持著較高的活性，說(shuō)明捂曬、烤曬處理能夠有效延長(zhǎng)LOX保持較高活性的時(shí)間，這對(duì)于葉綠素的降解有著積極的意義。

2.3 葉綠素含量和LOX活性的相關(guān)分析

調(diào)制過(guò)程中三個(gè)處理LOX活性總體呈增高趨勢(shì)，葉綠素含量則呈明顯下降趨勢(shì)。對(duì)LOX活性和葉綠素a、葉綠素b含量分別作相關(guān)性分析，均為負(fù)相關(guān)（如表3）。三個(gè)處理的葉綠素a，b含量與LOX活性的相關(guān)性均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 調(diào)制過(guò)程中脂氧合酶活性的變化Fig. 1 Changes of LOX activity in tobacco leaves during the curing process

表4 脂氧合酶活性與葉綠素含量的相關(guān)分析Tab.4 Correlation analysis of LOX activity and chlorophyll content

3 結(jié)論與討論

比較了全曬，捂曬和烤曬三種調(diào)制方法，發(fā)現(xiàn)捂曬處理中，葉綠素降解的更早，在定色干葉期末，降解率顯著高于其他兩個(gè)處理，而且最終也更為充分，調(diào)制結(jié)束時(shí)T0對(duì)照葉綠素總量為0.08mg·g-1DW，含量最高，T1捂曬葉綠素總量為0.05 mg·g-1DW，含量最低。

葉綠素a含量、葉綠素b含量與LOX活性均呈顯著負(fù)相關(guān)，而采用捂曬方法能夠延長(zhǎng)LOX保持較高活性的時(shí)間，這或許是捂曬處理有利于葉綠素充分降解的原因之一。

[1]王寶華，吳幗英，劉寶法，等. 地方晾曬煙普查鑒定及利用的研究[J]. 中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，1992(2)：45-54.

[2]朱貴明. 論曬黃煙的品質(zhì)特點(diǎn)及其開(kāi)發(fā)利用[J]. 中國(guó)煙草,1996(4)：34-38.

[3]劉國(guó)順，汪耀富，符云鵬，等. 建立“ 名、優(yōu)、特”煙葉產(chǎn)區(qū)提高煙葉品質(zhì)和可用性[J]. 煙草科技，2011(8): 35-37.

[4]歐陽(yáng)文，張強(qiáng)，胡紅斌,等. 湖南曬黃煙在卷煙配方中的應(yīng)用研究[J]. 煙草工業(yè)科技 2011(1):121-126.

[5]楊大光. 低焦油卷煙原料探析[J]. 中國(guó)煙草科學(xué)，1998(2):41-42.

[6]唐國(guó)強(qiáng)，姜水紅. 名優(yōu)曬黃煙品種“寸三皮”的特征特性及栽培技術(shù)[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011(7)：28-30.

[7]何命軍，符云鵬，艾永峰，等. 生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中曬黃煙的養(yǎng)分吸收和干物質(zhì)積累[J]. 煙草科技，2006（6）:48-53.

[8]艾永峰. 不同氮用量和施氮方法對(duì)曬黃煙生長(zhǎng)發(fā)育及品質(zhì)的影響[D]. 鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

[9]趙立紅，黃學(xué)躍. 采收時(shí)期、調(diào)制方法對(duì)兩個(gè)曬黃煙品種品質(zhì)的影響[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，20（4）：522-526.

[10]孫福山，王傳義，劉偉，等. 南雄優(yōu)質(zhì)曬黃煙品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)[J]. 中國(guó)煙草科學(xué)，2006，27（3）：32-35.

[11]程向紅. 醇化過(guò)程中曬黃煙化學(xué)成分及感官質(zhì)量的變化[J]. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，40(10)：1339-1341.

[12]劉國(guó)慶，方明，符云鵬，等. 調(diào)制過(guò)程中曬黃煙的物理變化和化學(xué)變化[J]. 煙草科技，2004(7)：37-39,43.

[13]于建軍，楊永鋒，李琳，等. 不同溫濕度發(fā)酵條件對(duì)曬黃煙中性致香物質(zhì)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2008，24（12）: 279-282.

[14]付憲奎，馮全福，賈興華，等. 特香型烤煙品種烘烤調(diào)制技術(shù)初探[J]. 中國(guó)煙草科學(xué)，2004(3)：11-14.

[15]孫在軍，易建華，成志軍，等. 曬黃煙調(diào)制過(guò)程中失水率對(duì)呼吸作用的影響[J]. 中國(guó)煙草科學(xué)，2003(2)：32-34.

[16]蘇行，林植芳，孫谷疇. 脂氧合酶對(duì)黃瓜葉片光合電子傳遞活性的影響[J]. 植物學(xué)報(bào), 1996，38（4）：287-294.

[17]王陽(yáng)光，采后青梅果實(shí)葉綠素降解機(jī)制及保綠措施的研究[D]. 浙江大學(xué)，2003:31.

[18]徐向群. 兒茶酚類(lèi)物質(zhì)對(duì)大豆脂氧合酶的影響[J]. 中國(guó)茶葉, 1989（3）：8-9.

[19]王瑞新，韓富根，楊素勤，等. 煙草化學(xué)品質(zhì)分析法[M].鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，1998：151-158.

Effect of different curing methods on chlorophyll degradation and lipoxidase activity in yellow sun-cured tobacco

LIU Guoqing1, WEI Jianrong1, ZHAO Qibai1, HU Zhongsheng1, ZHANG Tianbing1, YANG Fenyu1,FU Yunpeng2
1 China Tobacco Jiangsu Industrial Co. Ltd, Nanjing 210019, China；2 Henan Agriculture University, Zhengzhou 450002, China

Chlorophyll-a and chlorophyll-b content and the dynamic of lipoxygenase activity, which are important to sensory quality of yellow sun-cured tobacco, were studied by using different curing methods. Results indicated that fl ue-curing measure could increase Lipoxygenase activity and bulking measure could extend effective time of Lipoxygenase. There was a signi fi cant negative correlation between lipoxygenase activity and chlorophyll-a, chlorophyll-b content respectively. Degradation rate of chlorophyll reached up to 90%when treated with yellow sun-curing, fl ue-curing and bulking measures. Bulking measure was the best as chlorophyll content reached 0.05 mg·g-1DW and its degradation rate was 97.73%.

yellow sun-cured tobacco; lipoxidase; chlorophyll

:LIU Guoqing, WEI Jianrong, ZHAO Qibai, et al. Effect of different curing methods on chlorophyll degradation and lipoxidase activity of yellow sun-cured tobacco [J]. Acta Tabacaria Sinica, 2015,21 (2)

劉國(guó)慶，魏建榮，招啟柏,等. 不同調(diào)制方法對(duì)曬黃煙葉綠素降解和脂氧合酶活性的影響[J]. 中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2015,21（2）

劉國(guó)慶（1975—），碩士研究生，農(nóng)藝師，主要從事煙葉基地建設(shè)工作，Email:nj01777@163.com

符云鵬（1964—），博士，副教授，主要從事煙草栽培及生理生化研究，Email:ypfu01@163.com

2014-01-21