以烟叶脯氨酸含量判断田间成熟度的研究

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年第２２卷第１期　作物研究　以烟叶脯氨酸含量判断田间成熟度的研究　张光利　，聂荣邦　（１邵阳市烟草公司，湖南邵阳４２２０００；２湖南农业大学农学院，长沙４１０１２８）　摘要：为了寻求判断烟叶田问成熟的生理生化指标，用磺基水杨酸法测定烟叶游离脯氨酸含量，结果表明，烟叶自未熟至　过熟，游离脯氨酸含量呈“Ｖ”形曲线变化规律，其值达最低点时为烟叶适熟期，可作为判断烟叶田问成熟度的生化指标。此　测定方法简单可靠，并且样品的状态（鲜、干）不影响测定值，适宜于对大批量样品的测定。　关键词：烤烟；成熟；脯氨酸　中图分类号：￥５７２．Ｏｌ　文献标识码：Ａ　文章编号：ｌＯＯｌ一５２８０（２００８）０１—００３１—０２　Ｓｔｕｄｙ　Ｏｎ　Ｊｕｄｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｍａｔｕｒｉｔｙ　Ｄｅｇｒｅｅ　ｂｙ　Ｆｒｅｅ　Ｐ　ｒｏｌｉｎｅ　Ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉ　ｎ　Ｆ　ｌ　ｕｅ—ｃｕｒｅｄ　Ｔｏｂａｃｃｏ　Ｌｅａｖｅｓ　ＺＨＡＮＧ　Ｇｕａｎ—ｌｉ　．ＮＩＥ　Ｒｏｎｇ—ｂａｎｇ　（１　Ｓｈａｏｙａｎｇ　Ｔｏｂａｃｃｏ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｈａｏｙａｎｇ，Ｈｕｎａｎ，４２２０００，Ｃｈｉｎａ；　２　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ａｇｒｏｎｏｍｙ，ＨＮＡＵ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ，４１０１２８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｅｘｐｌｏｒｅ　ｔｈｅ　ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｉｎｄｅｘｅｓ　ｗｈｉｃｈ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｊｕｄｇｅ　ｔｈｅ　ｍａｔｕｒｉｔｙ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｆｌｕｅ—ｃｕｒｅｄ　ｔｏｂａｃｃｏ　ｌｅａｖｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｅｌｄ，ｔｈｅ　ｆｒｅｅ　ｐｒｏｌｉｎｅ　ｉｎ　ｔｏｂａｃｃｏ　ｌｅａｖｅｓ　ｗａｓ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｓｕｌｆｏｓａｌｉｃｙｌｉｃ　ａｃｉｄ　ａｎｄ　ｍｅｎｓｕｒａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｆｒｅｅ　ｐｒｏｌｉｎｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｔｏｂａｃｃｏ　ｌｅａｖｅｓ　ｓｈｏｗｅｄ“Ｖ’’ｓｈａｐｅ　ｆｒｏｍ　ｕｎｒｉｐｅ　ｔｏ　ｏｖｅｒｒｉｐｅ．Ｔｈｅ　ｔｉｍｅ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｌｏｗｅｓｔ　ｐｒｏｌｉｎｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌｅａｖｅｓ　ａｐｐｅａｒｅｄ　ｗａｓ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｈａｒｖｅｓｔ　ｓｔａｇｅ．　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｆｒｅｅ　ｐｒｏｌｉｎｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｌｅａｖｅｓ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ａ　ｉｎｄｅｘ　ｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｈａｒｖｅｓｔ　ｄａｔｅ，　ａｎｄ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ｒｅｌｉａｂｌｅ，ｓｉｍｐｌｅ　ａｎｄ　ｄｉｒｅｃｔ．　‘　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｆｌｕｅ－ｃｕｒｅｄ　ｔｏｂａｃｃｏ；Ｍａｔｕｒｉｔｙ；Ｐｒｏｌｉｎｅ　’　烟叶成熟度是国际烤烟标准中普遍使用的第一质　供试烤烟品种Ｋ３２６于２００６￣２００７年种植于湖南　量要素，也是优质烟生产国之间激烈竞争的热点ｎ］，因　农业大学教学试验场，密度为２×１０　／ｈｍ　，施纯氮１５０　此，田问判断烟叶成熟度十分重要。烟叶成熟有一些形　ｋｇ／ｈｍ　，Ｎ：Ｐ２Ｏ５：Ｋ　２Ｏ为１：１：２，小区面积５Ｏ　ｍ　，　态特征的表现，但由于受到品种特性和环境条件等诸　单株留叶数２Ｏ片，栽培、烘烤按常规进行。按５个成熟　多因素的影响，使这些特征不仅有一定程度的不确定　度档次取中部叶，制成鲜样、烘干样（烟叶采收后立即　性，而且难以量化ｌ２　］。为此，笔者等在不同成熟度鲜烟　在烘箱中烘干）和烘烤样（烟叶在烤房中调制成原烟）。　叶解剖结构和ａ一氨基酸含量等方面进行了研究，发现　成熟度由低到高各档次鲜烟叶外观特征分别为：Ｍ　，　其间存在着明显的规律性Ｌ４　］。不过，这些方法或者操　叶色深绿，未落黄，叶脉全青，茸毛未脱落；Ｍ　，叶色淡　作复杂，或者对仪器设备要求较高，难以在生产实践中　绿，开始落黄，叶脉开始变白，茸毛少量脱落；Ｍ。，叶色　推广应用。为了寻求判断烟叶田间成熟度的更好的方　黄绿，明显落黄，叶脉基本变白，茸毛部分脱落，叶面呈　法和生理生化指标，进行了本项研究。　现黄斑；Ｍ　，叶色黄多绿少，充分落黄，叶脉变白发亮，　茸毛大部脱落，叶面布满黄斑；Ｍ　，叶色黄中透白，叶　１材料与方法　脉全白发亮，叶片枯尖焦边。　１．１供试样品制备　１．２游离脯氨酸含量测定Ｌ６］　称取待测烟样１．０　ｇ，剪碎后放入试管中，加３　磺　收稿日期：２００７—１１—２４　基水杨酸溶液，于沸水浴中浸提，冷却至室温。吸取提　作者简介：张光利（１９６９一），男，农艺师，从事烟草管理与　取液于试管中，再加入水、冰乙酸和２．５％酸性茚三酮　研究推广工作。　溶液（以３：２的冰乙酸和６　ｍｏｌ／Ｉ　磷酸为溶剂进行配　维普资讯 http://www.cqvip.com

３２　ＣＲ０Ｐ　ＲＥＳＥＡＲＣＨ　制），置沸水浴中显色。冷却后，加入甲苯，用旋涡振荡　器振荡，以萃取红色物质。静置后，吸取甲苯层于分光　光度计５２０　ｎｍ波长处比色。　１．３制作标准曲线　配制浓度为１～１０／￣ｇ／ｍＩ　１０个系列的脯氨酸标　准溶液，取标准液２　ｍＩ　（参比液为２　ｍＩ　水）和２　ｍＩ　３％磺基水杨酸溶液，代替样品测定中的２　ｍＩ　浸提液　和２　ｍＩ　水，按上述程序进行显色、萃取和比色（　一５２０　ｎｍ），最后绘制标准曲线。　２结果与分析　２．１　影响脯氨酸含量测定的因素　２．１．１　显色时间的影响　显色时间自１５　ｍｉｎ至９０　ｍｉｎ，每１５　ｍｉｎ测定一次　吸光率，结果表明，显色６０　ｍｉｎ时吸光率达到稳定值，　所以显色时间以６０　ｍｉ＾《ｖｎ为宜（图１）。　一　　０，６　Ｏ　Ｏ　Ｏ　４　３　２　０．５　Ｖ　糌０．４　米　签０．３　０．２　０．１　０　笆￣ｌ．＇ｑ（ｒａｉｎ）　图１　显色时间与吸光率的关系　２．１．２　茚三酮用量的影响　按磺基水杨酸法制作标准曲线的程序，以不同浓　度的脯氨酸标准液分别加入不同量的２．５　茚三酮溶　液进行试验，以寻求茚三酮的合适用量，结果表明，当　显色液总体积为１０　ｍＬ，脯氨酸浓度在１０／￣ｇ／ｍＩ　以下　时，２．５　９／５茚三酮溶液量不得少于４　ｍＩ　（图２）。　２．２不同成熟度烟叶脯氨酸含量　不同成熟度烟叶的鲜样、烘干样、烘烤样游离脯氨　酸含量测定结果列于表１。　表１不同成熟度烟叶游离脯氨酸含量（ｍｇ／１００ｇＤＷ）　注：同列中字母相同者为差异不显著，不同者为差异显著。　小写字母为０．０５水平，大写字母为０．０１水平。　Ｏ。６　Ｏ．５　０．１　Ｏ　ｏ　ｌ　２　３　４　５　６　２．５％茚　酬（ｍＬ）　图２茚三酮用量与吸光军的关系　由表１可知，各成熟度烟叶鲜样游离脯氨酸含量　（以干重表示）与烘干样的游离脯氨酸含量差异不显　著，但与烘烤样的游离脯氨酸含量比较，差异达极显著　水平。烟叶通过烘烤，游离脯氨酸含量均提高了。另外，　三种烟样的游离脯氨酸含量均表现出自Ｍ　至Ｍ　逐渐　降低，而后升高，呈“Ｖ”形曲线变化规律。　２．３不同成熟度烟叶烘烤样的质量性状　２．３．１外观质量　不同成熟度烟叶烘烤后的烟样，其外观质量如下：　Ｍ　，叶色死青，身份厚，组织紧密，油分少；Ｍ。，叶色青　黄，青筋，身份稍厚，组织稍密，油分较少；Ｍ。，叶色柠　檬黄，身份略厚，组织尚疏，有油分；Ｍ　，叶色橘黄，身　份适中，组织疏松，油分足；Ｍ　，叶色橘黄，叶片有褐色　斑块，身份稍薄，组织疏松，油分稍有，弹性较差。　２．３．２化学成分　由不同成熟度烟叶烘烤样的化学成分（表２），结合　烟叶外观质量，可以看出：烟叶成熟度达到Ｍ　时采收，　烤后烟叶质量最好，而此时，游离脯氨酸含量正处于　“Ｖ”形曲线变化的最低值区。　表２不同成熟度烟叶烘烤样化学成分　３小结与讨论　用磺基水杨酸法提取烟叶游离脯氨酸，再用酸性　（下转第３５页）　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年第２２卷第１期　作物研究　％一～弧　一　处理一　煺　Ｊ一　一ｍ。；瑚∞。　ｕ朋。　ｕ瑚　¨　渤　㈣　而增加水溶性总糖的含量。在一定剂量的∞Ｃｏ一　射线　作用下，纤维素的降解主要是由辐射的直接作用引起　的，即辐射直接引起降解反应，使大分子一分为二。同　时还有一种间接裂变形式，即生成的羟基自由基和超　氧化物阴离子自由基，这两种自由基都有很强的氧化　能力，当它们与纤维素中的氧发生反应时，可氧化纤维　素　１，４糖苷键，使其糖链断裂从而使纤维素分子量　进一步减小Ｉ６］。但它的实施必须建立在辐射强度相当　注：用ＬＳＤ法进行多重比较。　平极均一显达　一　较　比　～一　雌一平一一　叭２～　眦　旧　一一帅一眦２～　一　高的前提之下，这种方法能否在实际生产中应用还需　要进一步研究。　参考文献：　［１］　中华人民共和国农业部．中国农业年鉴（２００５）［Ｍ］．北　３小结与讨论　烟梗的主要化学成分种类与烟叶基本一致，仅在　含量上略有差异。与烟叶比较，烟梗水溶性总糖、总氮、　烟碱含量偏低，而纤维素、半纤维素、木质素含量较　高＿５］。本试验表明，在高剂量的　。Ｃｏ一　辐照条件下，烟　梗中的水溶性总糖含量提高了８．４　～８７．１　，辐照组　京：中国农业出版社．２００６．　［２］鲁　蕾．付　敏，郭宝星．烟梗成分提取及其应用研究　［Ｊ］．四川化工，２００４，（７）：９一ｌ１．　［３］　陈云堂，王应昌．烟叶和卷烟辐照醇化效果的研究［Ｊ］．核　农学报，１９９９．１３（４）：２１４—２１８．　［４］　江振声．烟叶及其制品中化学成分的测定——烟草质检　手册［Ｍ］．北京：科学出版社，ｌ９９７；７２—８９．　［５］　王月侠．葛善礼．烟梗化学组成的分析［Ｊ］．烟草科技／烟　草化学，１９９６，（３）：１６—１７．　多酚含量明显高于对照组。但烟梗中还原性糖、总氮、　烟碱及氨基酸的含量辐照前后无明显差异。　哈益明等研究表明，高剂量辐照能降解纤维素分　－Ｉ６］　哈益明．刘世民．甲基纤维素辐射降解及工艺研究［Ｊ］．激　光生物学报．２００１，１０（２）：ｌ１２一ｌ１４．　子，使纤维素大分子链断裂、聚合度降低、黏度下降，既　（上接第３２页）　茚三酮显色法测定其含量，当显色液的茚三酮浓度不　低于ｌＯ　ｍｇ／ｍＩ　（即显色液总体积为１Ｏ　ｍＩ　，２．５　茚三　酮溶液量不少于４　ｍＩ　）时，显色６Ｏ　ｍｉｎ，可保证浓度在　１０／￣ｇ／ｍＩ　以下的脯氨酸样液充分显色。此方法准确　可靠，操作简便，试剂经济，适宜于对大批量样品的测　定。并且样品的状态（鲜、干）不影响脯氨酸含量的测定　参考文献：　［１］史宏志．刘国顺．烟草香味学［Ｍ］．北京：中国农业出版　社，１９９８：９８—９９．　［２］宫长荣，周义和．杨焕文．烤烟三段式烘烤导论［Ｍ］．北　京：科学出版社，２００６；４７—５６．　［３］　Ｂｕｒｔｏｎ　ＨＲ，Ｋａｓｐｅｒｂａｕｅｒ　ＭＪ．Ｃｈａｎｇｅｓ　ｉｎ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｏｂａｃｃｏ　ｌａｍｉｎａｒ　ｄｕｒｉｎｇ　ｓｅｎｅｓｃｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｃｕｒｉｎｇ［Ｊ３．Ｊ　Ａｇｒｉｃ　Ｆｏｏｄ　Ｃｈｅｍ，１９８５．３３：８７９—８８３．　值，当需要处理大批量样品，采样后不能立即分析时，　还可先烘干待测。　本研究结果进一步表明，烟叶自未熟至过熟，游离　［４］聂荣邦，李海峰．胡子述．烤烟不同成熟度鲜烟叶组织结　构研究［Ｊ］．烟草科技．１９９１，（３）：３７—３９．　［５］聂荣邦，周建平．烤烟叶片成熟度与ａ一氨基酸含量的关系　［Ｊ］．湖南农学院学报．１９９４．（２）：２１—２６．　［６］　张殿忠．汪沛洪．测定小麦叶片游离脯氨酸含量的方法　［Ｊ］．植物生理学通讯．１９９０，（４）；６２—６５．　脯氨酸含量呈“Ｖ”形曲线变化规律，其值达最低点时　为烟叶适宜采收成熟期。因此，烟叶游离脯氨酸含量可　作为判断烟叶田问成熟度的生化指标。