劉國慶,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)制方法對曬黃煙葉綠素降解和脂氧合酶活性的影響
劉國慶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照,在全曬過程中分別引入捂曬、烤曬的方法,研究了調(diào)制過程中葉綠素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
曬黃煙是我國特有的晾曬煙類型之一[1],也是我國發(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]。目前對曬黃煙的研究相對較少,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,它專門催化具有順,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氧化物,在植物中其底物主要是亞油酸和亞麻酸。LOX具有對葉綠體色素的漂白作用[16-17],研究調(diào)制過程中葉綠素的變化對于改進(jìn)調(diào)制方法,提高外觀質(zhì)量有著重要的意義。
本試驗(yàn)設(shè)三個(gè)處理,T0對照,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,沒有密閉或半密閉的調(diào)制場所,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)。
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,單層紗布過濾。12000 rpm離心20 min,取上清液與底物混合,以無水乙醇終止反應(yīng),以A234nm的變化值表示生成的產(chǎn)物,用鮮重△ OD234·g-1·min-1FW 來表示酶活力。
采用分光光度法[19]。
采用Microsoft Excel 2007進(jìn)行,相關(guān)分析采用SPSS17.0。
調(diào)制過程中,三個(gè)處理葉綠素a的含量趨勢見表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
調(diào)制過程中,三個(gè)處理葉綠素b的含量變化趨勢見表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
調(diào)制過程中,三個(gè)處理葉綠素a/b比值呈現(xiàn)明顯減少趨勢(見表3),說明葉綠素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對照最小。據(jù)上,T0對照葉綠素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
調(diào)制過程中,三個(gè)處理LOX活性總體呈現(xiàn)增高趨勢(見圖1),T0對照、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。在凋萎變黃期,T0對照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對照LOX活性最低,T1捂曬LOX活性居中。在調(diào)制的73h,T0對照的LOX活性已經(jīng)呈現(xiàn)明顯下降趨勢,而在169h,T1捂曬、T2烤曬LOX還保持著較高的活性,說明捂曬、烤曬處理能夠有效延長LOX保持較高活性的時(shí)間,這對于葉綠素的降解有著積極的意義。
調(diào)制過程中三個(gè)處理LOX活性總體呈增高趨勢,葉綠素含量則呈明顯下降趨勢。對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
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)及其開發(fā)利用[J]. 中國煙草,1996(4):34-38.
[3]劉國順,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]. 中國煙草科學(xué),1998(2):41-42.
[6]唐國強(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. 生長發(fā)育過程中曬黃煙的養(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曬黃煙生長發(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)評價(jià)指標(biāo)[J]. 中國煙草科學(xué),2006,27(3):32-35.
[11]程向紅. 醇化過程中曬黃煙化學(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]劉國慶,方明,符云鵬,等. 調(diào)制過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)制過程中失水率對呼吸作用的影響[J]. 中國煙草科學(xué),2003(2):32-34.
[16]蘇行,林植芳,孫谷疇. 脂氧合酶對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. 兒茶酚類物質(zhì)對大豆脂氧合酶的影響[J]. 中國茶葉, 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)
劉國慶,魏建榮,招啟柏,等. 不同調(diào)制方法對曬黃煙葉綠素降解和脂氧合酶活性的影響[J]. 中國煙草學(xué)報(bào),2015,21(2)
劉國慶(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