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晾制密度对雪茄烟叶膜脂过氧化作用及品质的影响

2019-06-25赵松超李一凡刘博远赵铭钦

作物学报 2019年7期
关键词:雪茄烟过氧化温湿度

赵松超 李一凡 刘博远 赵铭钦



晾制密度对雪茄烟叶膜脂过氧化作用及品质的影响

赵松超 李一凡 刘博远 赵铭钦*

河南农业大学烟草学院, 河南郑州 450000

为了解不同晾制密度条件下膜脂过氧化水平对雪茄烟叶品质的影响, 本文设计了杆距10 cm、杆距20 cm、杆距30 cm 3种晾制密度, 研究其对雪茄烟叶所在晾房的温湿度、烟叶含水率、丙二醛含量、抗氧化酶活性、多酚和化学成分的影响。结果表明, 杆距20 cm的晾制密度过氧化水平最低, 且与晾房内温湿度相关性不显著, 只与含水率相关, 说明该晾制密度较其他晾制密度有利于避免膜脂过氧化水平的升高; 烟叶中过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和多酚含量均在杆距20 cm晾制密度下最高, 有利于增强烟叶的抗氧化能力; 多酚氧化酶活性在杆距10 cm晾制密度下最高; 化学成分以杆距20 cm处理较为协调。因此杆距为20 cm的晾制密度有利于提高抗氧化类物质, 减轻膜脂过氧化水平的伤害, 提升烟叶品质。

晾制密度; 膜脂过氧化水平; 温湿度; 含水率; 酶活性; 多酚; 化学成分

雪茄作为一种特殊的烟草制品, 全部是用烟叶卷制而成的[1], 具有劲头大、烟味浓、焦油和烟碱含量少等特点[2]。烟叶调制是提高烟叶品质的关键步骤, 在调制过程中, 烟叶内部发生膜脂过氧化作用即逆境导致植物体内活性氧增加, 进而破坏植物体内的膜系统, 使植物受到损害, 并产生丙二醛(malondialdehyde, MDA)[3-4], 丙二醛作为膜脂过氧化的最终产物, 它的高低反映了烟叶细胞的膜脂过氧化水平[5]。烟叶在调制过程中如果温度过高或者含水率下降过快将导致膜脂过氧化水平过高, 进而产生较多的丙二醛[6]。晾制中过早和过高的膜脂过氧化作用会对烟叶品质造成不利影响[7]。王卫峰等[8]研究认为高密度调制下的烟叶膜脂过氧化作用较强, 产生的丙二醛较多, 对烟叶的内在品质产生了不利影响。汪耀富等[9]认为高温调制导致烟叶膜脂过氧化水平提高, 不利于烟叶调制质量的提高。因此, 膜脂过氧化作用的防范研究对提高雪茄烟叶的晾制品质具有重要意义。

过氧化物酶(peroxidase, POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)作为植物体内的抗氧化酶, 当植物产生较多活性氧时其活性将会增大, 从而提高植物对活性氧的清除能力, 进而提升植物品质[10]。多酚作为烟草中的重要物质, 也具有较强的抗氧化作用[11]。目前, 关于调制密度对烤烟品质的影响研究较多[12-14], 而对雪茄却少有报道。海南五指山纬度(18°52′32″N)与古巴纬度(21°56′22″N)相近, 气候条件相似, 因此本试验地选址在海南五指山, 在晾制过程中设置不同晾制密度, 研究晾制期间不同晾制密度对晾房内温湿度、烟叶含水率、雪茄烟叶内抗氧化酶活性、丙二醛含量和化学成分的影响, 旨在找出适宜的晾制密度来减轻过氧化作用, 提高烟叶品质, 为雪茄烟叶的晾制提供理论指导和应用参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地区土壤质地为红色沙壤土, 含碱解氮63.16 mg kg-1、速效磷26.27 mg kg-1、速效钾124.61 mg kg-1, pH为5.9。试验品种为H382。

1.2 试验设计

在海南省五指山市番阳镇(18°52′32″N, 109°23′32″E)于2018年2月22日移栽, 种植行距为110 cm, 株距为45 cm, 种植面积为6.8 hm2, 条施820 kg hm-2烟草专用复合肥(N∶P2O5∶K2O = 1∶1∶2)(湖北香青化肥有限公司), 基追肥比6∶4, 基肥施用量为492 kg hm-2, 追肥施用量328 kg hm-2。施用基肥时, 在移栽行将肥料施入并覆土; 施追肥时将其溶于水中, 在下午4:00之后喷洒在叶面上。大田管理如中耕、培土等措施同当地常规水平。采收时选取大田长势基本一致、叶片成熟度相对一致的烟株, 以中部叶(第11~12叶位)为试验材料, 在同一区域选择3个相同的晾房, 将采摘后的烟叶编杆挂入晾房(晾房规格为30 m × 10 m × 6 m, 材料为苫布)(长´宽´高), 挂杆长300 cm, 每杆挂120片烟叶, 每个处理标记20杆烟叶作为测试烟样, 按相邻两杆之间的距离设置10 cm高晾制密度(T1)、20 cm中晾制密度(T2)和30 cm低晾制密度(T3) 3种处理。采用自然晾制法晾制(没有加热和干燥装置, 在自然条件下晾制), 在烟叶晾制的凋萎期和变黄期将烟叶挂于晾房下部, 使其在低温高湿环境下变黄, 在第11天即变黄末期将烟叶挂于晾房上部, 使其在高温低湿条件下定色干筋。凋萎期、变黄期、定色期和干筋期为雪茄烟叶晾制的4个时期。

1.3 测定项目

1.3.1 温湿度 在晾制开始时, 将ws2020温湿度表(江苏龙禾电子有限公司)挂于晾房的前中后和上下部位, 即根据晾房长度平均划分为3部分, 每部分长10 m, 宽10 m, 高30 m, 在每部分的中间距地面1 m处和5 m处各挂1个温湿度表, 共计6个温湿度表, 在晾制第0、5、10、15、20和25天的8:00-16:00时间段内, 每隔2 h记录温湿度表上的读数: 前11 d记录晾房下部3个温湿度表的读数, 11 d之后记录晾房上部3个温湿度表的读数。

1.3.2 含水率 从晾制开始, 每隔5 d随机选取晾制中各处理标记的外观相同的烟叶, 除去整片烟叶靠近叶尖1/3和靠近叶基部1/3, 留取中间部分采用加热烘干法测定烟叶含水率[15], 每处理重复3次,

1.3.3 丙二醛含量 从晾制开始, 每隔5 d随机选取晾制中各处理标记的外观相同的烟叶, 留取中间部分采用双组分分光光度计法测定烟叶中的丙二醛含量[16], 每处理重复3次。

1.3.4 酶活性 从晾制开始, 每隔5 d随机选取晾制中各处理标记的外观相同的烟叶, 留中间部分采用愈创木酚法测定过氧化物酶活性[17]; 比色法测定多酚氧化酶活性[16]; NBT光还原法测定超氧化物歧化酶活性[16]; 分光光度计法测定过氧化氢酶活性[18], 每处理重复3次。

1.3.5 多酚类物质 从晾制开始, 每隔5 d选取晾制中各处理外观相同的烟叶, 将其烘干磨碎, 过60目筛, 称取0.1 g烟样于50 mL锥形瓶中, 加入20 mL 50%甲醇溶液, 超声震荡30 min后吸取2 mL左右溶液用0.45 µm水相滤膜过滤至液相色谱瓶中, 采用高效液相色谱法测定烟叶中的绿原酸和芸香苷的含量[19], 每处理重复3次。

1.3.6 品质指标 晾制结束之后, 取各处理晾后样各1 kg, 将其烘干磨碎, 过60目筛, 准确称取0.25 g烟样于50 mL小白瓶中, 加入25 mL 5%醋酸溶液震荡30 min后过滤, 采用流动分析法测定滤液常规化学成分[20], 每处理重复3次。

1.4 数据分析处理

采用Microsoft Excel 2016软件分析数据及作图, SPSS 21.0进行显著性差异分析(<0.05)及膜脂过氧化水平与温湿度和含水率的相关性分析。

2 结果与分析

2.1 晾制密度对晾房内温湿度和烟叶含水率的影响

同一时间内, 随着晾制密度的增加, 晾房内温湿度逐渐增加, 烟叶含水率升高; 同一处理随着晾制的进行, 晾房内温度升高, 相对湿度先升高后降低, 烟叶含水率一直下降, 20 d之后温湿度趋于稳定, 烟叶含水率稍有下降。晾制第5~20天之间, T1处理所在晾房内温湿度一直处于较高水平, 烟叶含水率下降较慢, 而T3处理所在晾房温湿度较低, 烟叶含水率下降较快, T2处理的温湿度和烟叶失水率处于中间水平。将烟叶挂于晾房顶部之后, 各处理烟叶含水率在第10~15天期间迅速下降, T1、T2和T3分别下降50.4%、56.1%、64.2%, 以T3处理烟叶含水率下降较多(表1)。

2.2 晾制密度对烟叶丙二醛含量的影响

由图1可知, 随着晾制的进行各处理MDA含量逐渐升高。晾制第5天之后, 各处理MDA含量差异增大, 同一时间内MDA含量以T2处理最低, T3处理最高, T1处理居中, 晾制25 d时, T1、T2、T3处理MDA含量分别比晾制开始时增大了4.86、3.99和5.57倍, 以T2含量最低。这说明T2处理更利于降低膜脂过氧化水平。

表1 晾制密度对晾房内温湿度和烟叶含水率的影响

同一列中标以不同小写字母的值在< 0.05水平差异显著。

different values followed by letters in the same column are significantly different at< 0.05. T1: high drying density with rod spacing of 10 cm; T2: medium drying density with rod spacing of 20 cm; T3: low drying density with rod spacing of 30 cm.

图1 晾制密度对MDA含量的影响

处理同表1。The treatments are the same as those given in Table 1.

2.3 膜脂过氧化水平与温湿度和烟叶含水率的相关性

从表2可以看出, 温度与膜脂过氧化水平呈正相关, 相对湿度和含水率与膜脂过氧化水平呈负相关, 这是因为随着晾制的进行温度逐渐升高, 而湿度在第5天之后呈下降趋势, 烟叶含水率一直下降, 导致晾制过程中膜脂过氧化水平增高。3个处理的烟叶含水率都与膜脂过氧化水平呈显著负相关, 其中T3含水率与膜脂过氧化水平呈极显著负相关, 且T1的温度和膜脂过氧化水平呈显著正相关, T3的湿度与膜脂过氧化水平呈显著负相关, T2的温湿度与其没有相关性。这些说明烟叶含水率的下降是膜脂过氧化水平升高的主要原因, 而T2处理更有利于降低温湿度对膜脂过氧化水平的影响。

表2 温湿度和烟叶水分与膜脂过氧化水平的相关系数

*表示在< 0.05水平相关性显著,**表示在< 0.01水平相关性显著。

*indicates significant correlation at< 0.05 and**indicates extremely significant correlation at< 0.01. The treatments are the same as those given in Table 1.

2.4 晾制密度对烟叶抗氧化酶活性的影响

由图2可知, POD和CAT活性在晾制过程中先增大后减小, 而SOD活性一直下降直至活性消失, 这是因为超氧化物歧化酶与植物衰老密切相关, 而烟叶调制又是烟叶二次衰老的过程[21]。晾制过程中温度逐渐升高, 烟叶含水率下降, 导致膜脂过氧化水平升高, 3个处理的POD和CAT活性升高抵御了这种逆境。晾制第10天之后, POD和CAT活性开始下降, SOD下降速率增大, 可能是因为此时期内烟叶含水率迅速下降导致过氧化水平升高, POD、CAT和SOD遭到破坏。各处理酶活性晾制初期差异不大, 之后均以T2最高。POD和CAT活性均在晾制过程中第10天达到最大。其中T1、T2和T3处理的POD活性在晾制第10天分别比晾制开始时升高了35.9%、78.0%和30.7%, 之后POD活性开始下降, 20 d之前T2处理POD活性始终大于T1和T3处理, 且差异达到了显著水平, 20 d之后各处理差异不大(图2-A)。各处理CAT活性也是在第10天达到最大值, 之后开始下降, 晾制过程中T2处理CAT活性一直处于较高水平, 与T1和T3差异达到了显著水平(图2-B)。3个处理的SOD活性晾制过程中一直处于下降趋势, 但20 d之前各处理SOD活性均以T3最低, 与T2和T1差异达到了显著水平, T2处理SOD活性又大于T1处理, 20 d之后各处理差异不大(图2-C)。结合图1可以看出, 在晾制前期, 各处理3种抗氧化酶活性较高, MDA含量较低, 说明此阶段内膜脂过氧化作用不易发生; 在晾制后期, 各处理3种抗氧化酶活性降低, MDA含量迅速升高, 说明此阶段内膜脂过氧化作用增强。表明高抗氧化酶活性有利于降低膜脂过氧化作用, 提高烟叶品质。从图1和图2可以看出, T2晾制密度有利于诱导抗氧化酶活性的升高, 从而提高烟叶的抗氧化能力, 降低膜脂过氧化作用。

2.5 晾制密度对烟叶多酚氧化酶活性的影响

由图3可知, 晾制过程中各处理PPO活性先升高后降低。第10天酶活性最高, 此时T1、T2、T3酶活性分别比晾制开始时增大2.08倍、1.70倍、1.44倍。晾制过程中3个处理PPO活性始终为T1>T2>T3, 第5天后酶活性以T1最高, 且与T2和T3差异达显著水平, 20 d之后各处理差异不大, 晾制20 d之前T2处理酶活性大于T3处理。结果表明, PPO在T1高密度处理下具有较高的活性。

图2 不同晾制密度的雪茄烟叶POD (A)、CAT (B)、SOD (C)活性

处理同表1。The treatments are the same as those given in Table 1.

图3 不同晾制密度对烟叶多酚氧化酶活性的影响

处理同表1。 The treatments are the same as those given in Table 1.

2.6 晾制密度对烟叶多酚含量的影响

绿原酸和芸香苷作为多酚类物质中重要的酚类, 在烟草酚类物质中含量在80%以上[22], 因此, 在雪茄烟叶晾制过程中测定绿原酸(图4-A)和芸香苷(图4-B) 2种酚类。绿原酸含量随着晾制的进行先升高后降低, 在第5天时达到最高。晾制开始时3个处理绿原酸含量差异不大, 5 d之后各处理绿原酸含量为T2>T1>T3, 且差异显著, 25 d时T2绿原酸含量最高, 与T1和T3差异显著。芸香苷含量随着晾制的进行也呈先增大后减小趋势, T3处理在晾制5 d后下降, T1、T2处理在晾制10 d后下降。其中T2含量始终最高且与其他处理差异显著。这说明T2中密度晾制方法相对于T1高晾制密度和T3低晾制密度有利于多酚类物质的积累。

2.7 晾制密度对烟叶化学成分的影响

由表3可以看出, 总糖和还原糖含量均以T2处理最高, 分别为1.95%和1.41%, 显著高于T1和T3处理, 而淀粉含量变化范围为1.04%~1.95%, 其中T2处理最低, 显著低于T1和T3处理, T3处理最高, T2比T1、T3分别低40.2%、46.7%, 其他化学成分各处理差异不大。根据优质烟叶标准[23]即还原糖含量16%~20%, 总糖含量18%~22%, 烟碱含量2.0%~ 3.5%, 两糖比≥0.9, 钾氯比≥4, 本试验中各处理糖含量与烤烟相比普遍偏低, 这是因为雪茄烟叶晾制时间较长, 期间烟叶上微生物的生命活动消耗了糖类物质[24], 但T2处理烟叶糖含量较高, 两糖比T2处理烟叶较好。综合来看, 化学成分以T2处理协调性较好。

图4 不同晾制密度对绿原酸(A)和芸香苷(B)含量的影响

处理同表1。The treatments are the same as those given in Table 1.

3 讨论

不同的烟叶调制密度可以形成不同的晾房内部环境, 它通过改变晾房内温度、湿度和空气流速等因素形成不同的晾房小气候, 进而对烟叶的生理变化和质量造成不同的影响[13,25]。因此选择一个合适的晾制密度可以改善晾房内部的小气候, 提升烟叶的晾制质量。晾制密度较大时, 晾房内部空气流速较小, 温度和湿度散发不出去, 容易形成高温高湿的环境, 随着晾制密度的减小, 晾房内部空气流速增大, 水分散失较快, 温度也随之降低。本研究中各处理含水率均与丙二醛含量显著相关, 说明烟叶含水率对丙二醛的重要性。随着晾制的进行, 晾房内温度逐渐升高, 烟叶含水率随之降低, 因此丙二醛含量随之逐渐升高。高晾制密度的烟叶在晾制前期所处环境因空气流速较小而温湿度较大, 高温环境导致过氧化水平增高, 丙二醛含量增大, 且丙二醛含量与该处理温度呈显著相关; 低晾制密度的烟叶在晾制前期所处环境因空气流速较大而温湿度较小, 低湿导致烟叶含水率下降较快, 膜脂过氧化水平较高, 丙二醛含量增加, 且丙二醛含量与该处理含水率呈极显著负相关, 与湿度显著负相关。中晾制密度的温湿度与丙二醛含量没有相关性, 说明中晾制密度更利于避免过氧化水平的升高。到晾制后期, 烟叶已经失水萎蔫, 各处理烟叶间空隙均增大, 从而导致通风情况和温湿度差异减小。

表3 晾制密度对雪茄烟叶化学成分的影响

同一列中标以不同小写字母的值在< 0.05水平差异显著。处理同表1。

Different values followed by letters in the same column are significantly different at< 0.05. The treatments are the same as those given in Table 1.

过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶在植物体内普遍存在, 是植物体内的3种重要的抗氧化酶类[26]。烟叶在调制过程中, 膜脂过氧化水平逐渐升高, 并会产生大量活性氧[27], 此时抗氧化酶活性将会增强, 以清除多余活性氧来改善烟叶的状况[28-30]。本实验中, 随着晾制的进行, 晾房内温度逐渐升高, 烟叶含水率降低, 在温度胁迫和水分胁迫下, 烟叶内产生了大量的活性氧, 影响了烟叶的生理代谢, 烟叶通过提高抗氧化酶类活性来抵抗这种逆境。其中杆距为10 cm的高晾制密度和杆距为30 cm的低晾制密度的抗氧化酶活性在晾制前期一直处于较低水平, 这是因为杆距为10 cm的处理所处的环境温度较高, 而杆距为30cm的处理烟叶失水速率较快, 较高的温度和过快的失水速率使烟叶内产生了大量的活性氧, 破坏烟叶内抗氧化酶系统, 使生物膜受损[31]。杆距为20 cm的处理抗氧化酶活性高于其他2个处理, 这说明该晾制密度条件下的温度和失水率作为胁迫因子诱导了保护酶活性的增强, 但其胁迫程度与其他处理相比较轻, 没有导致抗氧化酶系统崩溃。

多酚氧化酶在烟草中是一种重要的酶类, 主要存在于叶绿体中[32], 是酶促棕色化反应的直接介导物, 适当提升多酚氧化酶活性有利于提高晾晒烟的品质[33-34], 调制过程中其活性与烟叶含水率密切相关[35]。本试验中, 晾制期间由于各处理烟叶含水率的差异, 多酚氧化酶活性始终为高晾制密度>中晾制密度>低晾制密度。晾制过程中, 多酚氧化酶活性逐渐升高可能是烟叶水分的流失, 膜脂过氧化水平升高, 活性氧增多致使膜系统逐渐被破坏[36], 多酚氧化酶所处环境的水分含量升高导致的, 也可能是晾制进行中晾房温度逐渐升高所致[37]。第10天之后烟叶所处环境温度升高, 湿度降低, 烟叶开始大量失水, 导致酶活性下降, 此时高晾制密度烟叶中水分含量最高、多酚氧化酶活性最高。过高的多酚氧化酶活性容易导致烟叶发黑、霉变, 严重影响烟叶的品质[37], 因此中晾制密度烟叶中多酚氧化酶的活性利于雪茄烟叶品质的提升。

多酚作为烟草中的重要物质, 其含量对烟草品质有重要影响, 且具有较强的抗氧化作用, 能够清除细胞内过多的活性氧[38-39]。本研究发现, 多酚含量在晾制过程中先增加后下降, 增加可能是烟叶内的热解物如木质素等的热解转化作用导致的[40]。其中绿原酸含量随着多酚氧化酶活性的增加, 被氧化速率升高, 其含量开始下降, 而高晾制密度和低晾制密度由于膜脂过氧化水平较中晾制密度高, 一部分多酚被活性氧氧化, 因此绿原酸上升过程中以中晾制密度多酚含量增加较多。晾制后期由于多酚氧化酶仍保持一定活性, 膜脂过氧化作用较强, 活性氧增多, 氧分子也增多, 多酚在多酚氧化酶、活性氧和氧分子氧化下继续下降[41]。晾制过程中芸香苷含量变化与绿原酸不同, 虽然各处理也呈现先升后降趋势, 但是由于褐变底物以绿原酸为主[42], 因此在多酚氧化酶升高期间芸香苷含量并没有迅速下降。其中低晾制密度芸香苷含量提前下降是因为随着晾制的进行, 烟叶迅速失水, 细胞内活性氧逐渐增加, 芸香苷清除活性氧其含量下降, 而高晾制密度和中晾制密度受晾房环境影响较低晾制密度小, 因此高、中晾制密度处理芸香苷含量继续上升一段时间。雪茄晾制时间较长, 绿原酸和芸香苷被氧化较多, 这也是雪茄颜色呈褐色的原因之一, 但是多酚被氧化较多不利于烟叶颜色的定型, 也不利于烟叶内在品质的提升。

不同雪茄烟叶晾制密度在影响晾房内部环境的同时也对烟叶的化学成分造成了不同的影响[12]。本试验3种晾制密度中, 高晾制密度和低晾制密度在晾制过程中膜脂过氧化水平较高, 导致烟叶细胞结构破坏较早, 生理机能丧失较快, 叶内淀粉等物质在晾制过程中转化不充分, 晾制后淀粉含量较高, 淀粉降解而积累糖类物质较少[43-44], 中晾制密度由于膜脂过氧化水平较低, 烟叶晾制后淀粉含量较低, 糖含量较高。而调制后较高的淀粉含量会对烟叶内在质量造成严重影响, 因此化学成分以中晾制密度较为协调[45]。

4 结论

在海南雪茄烟叶晾制期间, 相比于杆距10 cm的高晾制密度和杆距30 cm的低晾制密度, 采用杆距为20 cm的中晾制密度有利于提高烟叶抗氧化酶活性和多酚的含量, 进而提高烟叶的抗氧化能力, 避免膜脂过氧化水平的升高, 并能够提高烟叶化学成分的协调性, 改善烟叶内在质量, 为该地区雪茄烟叶的晾制提供理论和应用参考。

[1] 邵雨, 符雷. 海南雪茄烟叶发展存在的问题及对策. 见: 烟草学会主编. 中国烟草学会2015年度优秀论文汇编. 北京: 中国烟草学会, 2015. p 4. Shao Y, Fu L. Problems and countermeasures of cigar tobacco leaf development in Hainan province. In: Tobacco Society, eds. Annual Excellent Paper Collection, China Tobacco Society, 2015. Beijing: China Tobacco Society, 2015. p 4 (in Chinese).

[2] 王浩雅, 左兴俊, 孙福山, 王传义, 王松峰, 王爱华, 王晓宾, 程浩, 温亮, 刘勇, 贾虎虎. 雪茄烟外包叶的研究进展. 中国烟草科学, 2009, 30(5): 71–76. Wang H Y, Zuo X J, Sun F S, Wang C Y, Wang S F, Wang A H, Wang X B, Cheng H, Wen L, Liu Y, Jia H H. Advance in cigar wrapper tobacco., 2009, 30(5): 71–76 (in Chinese with English abstract).

[3] 韩锦峰, 汪耀富, 林学梧, 郑英, 王子杰. 烤烟叶片成熟度与细胞膜脂过氧化及体内保护酶活性关系的研究. 中国烟草学报, 1994, 2(1): 20–24. Han J F, Wang Y F, Lin X W, Zheng Y, Wang Z J. Studies on the cell membrane-lipid peroxidation and endogenous protective enzymes activity in relation to leaf maturity of flue-cured tobacco., 1994, 2(1): 20–24 (in Chinese with English abstract).

[4] 宋凤鸣, 葛秀春, 郑重. 活性氧及膜脂过氧化与棉花对枯萎病抗性的关系. 植物病理学报, 2001, 31: 110–116. Song F M, Ge X C, Zheng Z. The roles of active oxygen species and lipid peroxidation in the resistance of cotton seedlings to fusarium wilt., 2001, 31: 110–116 (in Chinese with English abstract).

[5] 陈秋芳, 郭月清. 白肋烟调制过程中叶片膜脂过氧化特性的研究. 河南农业大学学报, 1997, 31(4): 24–27. Chen Q F, Guo Y Q. The characteristics of membrane lipid peroxidation in burley tobacco leaves during curing., 1997, 31(4): 24–27 (in Chinese with English abstract).

[6] 黄山, 杨虹琦, 张发明, 李自相, 岳骞, 陈文俊. 烘烤温湿度变化对不同烤烟品种烟叶膜脂过氧化作用的影响. 湖南农业大学学报(自科版), 2009, 35: 485–492. Huang S, Yang H Q, Zhang F M, Li Z X, Yue S, Chen W J. Effect of baking temperature and humidity change on leaf membrane lipid peroxidation to the different varieties of flue-cured tobacco.(Nat Sci Edn), 2009, 35: 485–492 (in Chinese with English abstract).

[7] 杨虹琦. 烘烤温湿度变化对不同烤烟品种烟叶膜脂过氧化作用的影响. 见:中国烟草学会2009年年会论文集. 北京: 中国烟草学会, 2009. p 7. Yang H Q. Effects of baking temperature and humidity on membrane lipid peroxidation of different tobacco varieties. In:Proceedings of the Annual Meeting of China Tobacco Society 2009. Beijing: China Tobacco Society Press, 2009. p 7 (in Chinese).

[8] 王卫峰, 王松峰, 陈江华, 王爱华, 毋丽丽, 黄永城, 景延秋, 宫长荣. 装烟密度对烟叶烘烤过程中几种抗氧化酶活性的影响. 植物生理学通讯, 2006, 42: 817–820. Wang W F, Wang S F, Chen J H, Wang A H, Wu L L, Huang Y C, Jing Y Q, Gong C R. Effects of loading density on the activities of several antioxidant enzymes of tobacco (L.) leaves in bulk curing barn., 2006, 42: 817–820 (in Chinese with English abstract).

[9] 汪耀富, 宫长荣, 赵铭钦, 赵会杰, 孙德梅. 烤烟烘烤过程中叶片膜脂过氧化特性的研究. 河南农业大学学报, 1995, 29: 247–250. Wang Y F, Gong C R, Zhao M Q, Zhao H J, Sun D M. The characteristics of membrane lipid peroxidation in tobacco leaves during flue curing., 1995,29: 247–250 (in Chinese with English abstract).

[10] 李璇. 环境胁迫下植物抗氧化酶的反应规律研究. 见: 中国药学会主编. 2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集, 2010. p 8. Li X. Study on the response of plant antioxidant enzymes under environmental stress. In: China Pharmaceutical Congress and the 10th China Pharmacist Week Symposium, 2010. p 8 (in Chinese).

[11] 黄莉, 丁波. 植物多酚的抗氧化机理及其在动物生产中的应用. 中国畜牧兽医, 2018, 45: 2471–2477. Huang L, Ding B. Antioxidant mechanism of plant polyphenols and its application in animal production., 2018, 45: 2471–2477 (in Chinese with English abstract).

[12] 陈仁霄, 何宽信, 李立新, 冯小虎, 潘日洪, 王利兵, 陈衍泽. 气流下降式密集烤房不同装烟密度对烟叶烘烤效果影响. 江西农业大学学报, 2014, 36: 272–278. Chen R X, He K X, Li L X, Feng X H, Pan R H, Wang L B, Chen Y Z. Effects of loading density on quality of tobacco leaves under the condition of down-draft bulk curing barn., 2014, 36: 272–278 (in Chinese with English abstract).

[13] 张滔. 密集烤房装烟密度对烟叶质量的影响. 湖南农业大学硕士学位论文, 湖南长沙, 2013. Zhang T. The effect of loading density in bulk curing barn on tobacco leaf quality. MS Thesis of Hunan Agricultural University, Changsha, China, 2013 (in Chinese with English abstract).

[14] 贺帆, 王涛, 樊军辉, 杨彦明, 刘晓迪, 宫长荣. 装烟密度对密集烘烤中上部烟叶香气质量的影响. 江西农业大学学报, 2013, 35(1): 33–37. He F, Wang T, Fan J H, Yang Y M, Liu X D, Gong C R. Effects of loading density of bulk curing barn on aroma components of flue-cured lumbar and upper tobacco leaves., 2013, 35(1): 33–37 (in Chinese with English abstract).

[15] 张志良. 植物生理学实验指导(第2版). 北京: 高等教育出版社, 1990. pp 1–2. Zhang Z L. Experimental Instruction in Plant Physiology (2nd edn). Beijing: Higher Education Press, 1990. pp 1–2 (in Chinese).

[16] 郝再彬. 植物生理实验. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2004. pp 106–116. Hao Z B. Plant Physiology Experiment. Harbin: Harbin Industrial University Press, 2004. pp 106–116 (in Chinese).

[17] 徐朗莱, 叶茂炳. 过氧化物酶活力连续记录测定法. 南京农业大学学报, 1989, 12(3): 82–83. Xu L L, Ye M B. Continuous recording of peroxidase activity., 1989, 12(3): 82–83 (in Chinese with English abstract).

[18] 李仕飞, 刘世同, 周建平, 罗天雄. 分光光度法测定植物过氧化氢酶活性的研究. 安徽农学通报, 2007, 13(2): 72–73. Li S F, Liu S T, Zhou J P, Luo T X. Spectrophotometric determination of catalase activity in plants., 2007, 13(2): 72–73 (in Chinese).

[19] 余小芬, 谢燕, 郑波, 彭荣珍, 付斌, 邱学礼. 高效液相色谱法测定烟草中多酚类物质. 西南农业学报, 2013, 26: 531–534. Yu X F, Xie Y, Zheng B, Peng R Z, Fu B, Qiu X L. HPLC determination of polyphenols in tobacco., 2013, 26: 531–534 (in Chinese with English abstract).

[20] 程传玲, 唐琦, 汪文良, 刘艳芳, 王建民. 烤烟常规化学成分与感官质量的典型相关分析. 贵州农业科学, 2011, 39(1): 59–61. Cheng C L, Tang Q, Wang W L, Liu Y F, Wang J M. Canonical correlation between conventional chemical composition and sensory quality in flue-cured tobacco., 2011, 39(1): 59–61 (in Chinese with English abstract).

[21] 张宇婷, 高建民, 张琼琳, 张爱东, 王海霞, 孙杰. 植物超氧化物歧化酶的研究进展. 畜牧与饲料科学, 2016, 37(9): 28–31. Zhang Y T, Gao J M, Zhang Q L, Zhang A D, Wang H X, Sun J. Research progress on plant superoxide dismutase., 2016, 37(9): 28–31 (in Chinese).

[22] 李丛民. 植物多酚对烟草制品品质的影响. 烟草科技, 2000, (1): 27–28. Li C M. Effects of plant polyphenols on the quality of tobacco products., 2000, (1): 27–28 (in Chinese).

[23] 刘国顺. 烟草栽培学. 北京: 中国农业出版社, 2003. pp 72–74. Liu G S. Tobacco Cultivation. Beijing: China Agriculture Press, 2003. pp 72–74 (in Chinese).

[24] 王勇, 王行, 贺广生, 王军, 罗宇芬, 陆丽, 彭桂香, 谭志远. 耐高温产淀粉酶芽孢杆菌在烟叶烘烤中降解淀粉的应用研究. 中国烟草学报, 2017, 23(4): 56–63. Wang Y, Wang X, He G S, Wang J, Luo Y F, Lu L, Peng G X, Tan Z Y. Effects of amylase producing thermophilic Bacillus strains on starch degradation in tobacco during flue-curing., 2017, 23(4): 56–63 (in Chinese with English abstract).

[25] 常剑波, 王勇军, 祁春苗, 王江朝, 朱顺成, 关卫东, 邢云霞. 不同装烟密度和风机配置对密集烤房内叶间隙风速和烤后烟外观质量的影响. 现代化农业, 2017, (1): 29–32. Chang J B, Wang Y J, Qi C M, Wang J C, Zhu S C, Guan W D, Xing Y X. The effects of different densities and fan configurations on the air velocity in the interleaf gap and the smoke appearance quality after baking., 2017, (1): 29–32 (in Chinese).

[26] 任彩虹, 闫桂琴, 郜刚, 张丽萍. 高温胁迫对马铃薯幼苗叶片生理效应的影响. 中国马铃薯, 2007, 21(1): 5–10. Ren C H, Yan G Q, Gao G, Zhang L P. Effects of high temperature stress on physiological effects of potato seedling leaves., 2007, 21(1): 5–10 (in Chinese with English abstract).

[27] 宫长荣, 李艳梅, 李常军. 烘烤过程中烟叶脂氧合酶活性与膜脂过氧化的关系. 中国烟草学报, 2000, 6(1): 39–41. Gong C R, Li Y M, Li C J. Relationship between lox activity and lipid peroxidation in tobacco leaf., 2000, 6(1): 39–41 (in Chinese with English abstract).

[28] 朱雪梅, 柯永培, 邵继荣, 林立金, 杨远祥. 高温胁迫对重穗型水稻品种叶片活性氧代谢的影响. 种子, 2005, 24(3): 25–27. Zhu X M, Ke Y P, Shao J R, Lin L J, Yang Y X. Effects of high temperature stress on activated oxygen metabolism of the leaves of the heavy panicle type of medium India hybrid rice., 2005, 24(3): 25–27 (in Chinese).

[29] Lee B R, Kim K Y, Jung W J, Avice J C , Ourry A, Kim T H. Peroxidases and lignification in relation to the intensity of water-deficit stress in white clover (L.)., 2007, 58: 1271–1279.

[30] Sofo A, Dichio B, Xiloyannis C, Masia A. Antioxidant defences in olive trees during drought stress: changes in activity of some antioxidant enzymes., 2005, 32: 351–364.

[31] 朱大恒, 张闪闪, 莫骏坚, 朱润琪, 汪耀富, 刘丽, 马轩, 席宇. 光强对湘南烟草生育后期光合及生理特性的影响. 江苏农业科学, 2018, 46(8): 81–84. Zhu D H, Zhang S S, Mo J J, Zhu R Q, Wang Y F, Liu L, Ma X, Xi Y. Effects of light intensity on photosynthesis and physiological characteristics of tobacco in late growth period in southern Hunan., 2018, 46(8): 81–84 (in Chinese with English abstract).

[32] 兰俊荣, 靖军领, 黄一兰, 彭怀俊. 不同成熟度烟叶烘烤过程中多酚氧化酶活性变化. 现代农业科技, 2010, (23): 54–55. Lan J R, Jing J L, Huang Y L, Peng H J. Changes of polyphenol oxidase activity in different maturity tobacco during flue-curing process., 2010, (23): 54–55 (in Chinese).

[33] 寇明钰, 李宁, 吴艳. 棕色化反应调控技术在烟草中的应用现状及展望. 湖北农业科学, 2009, 48: 2013–2016. Kou M Y, Li N, Wu Y. The application and prospect of controlling techniques of tobacco browning reaction., 2009, 48: 2013–2016 (in Chinese with English abstract).

[34] 周冀衡. 烟草生理与生物化学. 合肥: 中国科学技术大学出版社, 1996. pp 458–461. Zhou J H. Tobacco Physiology and Biochemistry. Hefei: Press of University of Science and Technology of China, 1996. pp 458–461 (in Chinese).

[35] 宋洋洋, 张小全, 杨铁钊, 彭玉富, 王冬, 武云杰, 姚健, 焦绍赫. 烟叶采收成熟度对烘烤过程中酶促棕色化反应相关指标的影响. 西北植物学报, 2014, 34: 2459–2466. Song Y Y, Zhang X Q, Yang T Z, Peng Y F, Wang D, Wu Y J, Yao J, Jiao S H. Effect of different harvesting maturities of flue-cured tobacco on related indicators in enzymatic browning reaction during curing., 2014, 34: 2459–2466 (in Chinese with English abstract).

[36] 宋朝鹏. 白肋烟晾制过程中主要生理变化和收晾处理对品质的影响. 河南农业大学硕士学位论文, 河南郑州, 2004.Song C P. The Change of Major Physiology and the Influence of Different Harvesting Treatments on Burley Tobacco Quality during Air-curing. MS Thesis of Henan Agriculture University, Zhengzhou, Henan, China, 2004 (in Chinese).

[37] 李秀妮, 乔保民, 吴创, 田煜利, 万德建, 时向东. 晾晒烟调制过程中酶促棕色化反应及调控方法. 天津农业科学, 2018, (2): 76–79. Li X N, Qiao B M, Wu C, Tian Y L, Wan D J, Shi X D. Enzymatic browning reaction and its regulation method during the process of sun/air-cured tobacco., 2018, (2): 76–79 (in Chinese).

[38] 韩锦峰. 烟草栽培生理. 北京: 中国农业出版社, 2003. pp 199–202. Han J F. Physiology of Tobacco Cultivation. Beijing: China Agriculture Press, 2003. pp 199–202 (in Chinese).

[39] 李昊阳, 夏继桥, 杨连玉, 钟荣珍. 植物多酚的抗氧化能力及其在动物生产中的应用. 动物营养学报, 2013, 25: 2529–2534. Li H Y, Xia J Q, Yang L Y, Zhong R Z. Plant polyphenols: antioxidant capacity and application in animal production., 2013, 25: 2529–2534 (in Chinese with English abstract).

[40] 宫长荣, 王爱华, 王松峰. 烟叶烘烤过程中多酚类物质的变化及与化学成分的相关分析. 中国农业科学, 2005, 38: 2316–2320. Gong C R, Wang A H, Wang S F. Changes of polyphenols in tobacco leaves during the flue-curing process and relative analysis of some chemical components., 2005, 38: 2316– 2320 (in Chinese with English abstract).

[41] 孙达旺. 植物单宁化学. 北京: 中国林业出版社, 1992. p 66. Sun D W. Plant Tannin Chemistry. Beijing: China Forestry Publishing House, 1992. p 66 (in Chinese).

[42] 中国科学院北京植物研究所鸭梨黑心病研究小组. 鸭梨黑心病的研究: II. 酚类物质的酶促褐变. 植物学报, 1974, 16: 236–242. Research Group for Brown Core of Pear, Peking Institute of Botany, CAS. Studies on the brown core of pear fruit: II. The enzymatic browning of polyphenolic acid during storage., 1974, 16: 236–242 (in Chinese with English abstract).

[43] 宫长荣, 陈江华, 汪耀富. 烘烤中的膜脂过氧化作用及其对烟叶内在质量的影响. 中国烟草学报, 1999, 5(3): 11–16. Gong C R, Chen J H, Wang Y F. Characteristics of membrane lipid peroxidation in tobacco leaves during curing and its effect on quality., 1999, 5(3): 11–16 (in Chinese).

[44] 王怀珠, 杨焕文, 郭红英. 烘烤过程中不同成熟度烟叶淀粉的降解动态. 烟草科技, 2004, (10): 36–39. Wang H Z, Yang H W, Guo H Y. Studies on starch degradation in tobacco leaves of different maturity during flue-curing., 2004, (10): 36–39 (in Chinese).

[45] Weeks W W. Chemistry of tobacco constituents influences flavor and aroma., 1985, 11: 175–200.

Effects of air drying density on membranous lipid peroxidation and quality of cigar tobacco leaf

ZHAO Song-Chao, LI Yi-Fan, LIU Bo-Yuan, and ZHAO Ming-Qin*

College of Tobacco Science, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450000, Henan, China

In order to understand the influence of different drying density on membranous lipid peroxidation level and cigar tobacco leaf quality, an experiment was conducted with three treatments (stem distance of 10 cm, stem distance of 20 cm, stem distance of 30 cm) of drying system to measure the temperature and humidity of drying room, tobacco leaf water content, malondialdehyde (MDA) content, antioxidant enzyme activity, polyphenol and the chemical compositions. The level of peroxidation in the treatment of 20 cm was the lowest, and had no significant correlation with the temperature and humidity in the drying room, but correlated with the water content. The activities of peroxidase (POD), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and polyphenol content in leaves were the highest under the drying density of 20 cm, indicating that the drying density of 20 cm was conducive to the improvement of antioxidant enzyme activity, polyphenol content, and antioxidant capacity of tobacco leaves. The activity of polyphenol oxidase (PPO) was highest at the drying density of 10 cm and the chemical components were coordinates in the treatment of 20 cm. Therefore, the air-curing density with a length of 20 cm is conducive to increasing antioxidants, reducing the damage caused by membranous lipid peroxidation and improving the quality of tobacco leaves.

air drying density; lipid peroxidation level; temperature and humidity; moisture content; enzyme activity; polyphenols; chemical composition

2018-10-26;

2019-01-12;

2019-02-21.

10.3724/SP.J.1006.2019.84134

赵铭钦, E-mail: zhaomingqin@126.com

E-mail: zhaosongchao1314@126.com

本研究由中国烟草总公司海南省公司科技重点项目“优质雪茄烟叶晾房研制及晾制技术研究”(201746000024054)资助。

This study was supported by the Key Scientific and Technological Project of Hainan Province, China Tobacco Corporation: “Research of Quality Cigar Tobacco Leaf Drying Room and Research of Drying Technology” (201746000024054).

URL:http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1809.s.20190220.1419.004.html

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