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延边烤烟主要次生代谢物质及其与品质关系研究

作　者: 闻刚
导　师: 赵铭钦
学　校: 河南农业大学
专　业: 烟草学
关键词: 烤烟延边次生代谢物质相关酶烟叶品质
分类号: S572
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本研究于2011-2012年在吉林省延边朝鲜族自治州敦化、龙井和汪清3个生态点进行，初步研究了延边烤烟生长过程中烤烟各部位烟叶中的四种生物碱类化合物、四种种多酚类化合物和五种质体色素化合物等次生代谢物质在不同生育期的形成规律以及相关酶的活性变化进行了分析。采用相关分析法和逐步回归分析法对这些次生代谢物质和相关酶的变化规律，不同类别次生代谢物质在部位、地区间的差异，以及它们与香气质量形成之间的关系进行了研究。研究结果如下：1、生物碱类化合物及相关酶动态变化烤烟叶片中生物碱总量的变化趋势与烟碱生物碱总量的变化趋势与烟碱较为相近，在叶龄35天时开始有较高的增幅，在叶龄45天时增幅达到最大，积累量也达到了最高，在成熟期含量趋于平稳。试验点的品种差异也较为明显，烟碱总量和烟碱中的品种间差异较为相似，在汪清点，吉烟10号和吉烟9号的含量要明显高于9407，而在和龙点，三者含量差异不大，但都是吉烟10号＞吉烟9号＞9407,。烟碱含量在生物碱总量中占有优势性的比例。在生育期间各类烟草的增幅大小与含量差异的规律一致。色氨酸脱羧酶活性呈现单峰曲线在生育初期增幅较小，在叶龄35天时增幅最高，且达到了峰值，随后急剧回落，在叶龄55天时降至最低的水平，并维持在较低的活性。生物碱与色氨酸脱羧酶整体呈正相关，在叶龄25天时，酶活性与烟碱、降烟碱、假木贼碱、新烟草碱和总烟碱都成显著正相关，降烟碱是极显著正相关。苯丙氨酸解氨酶与生物碱各物质在各个时期都呈正相关。苯丙氨酸解氨酶与生物碱类化合物呈现较高的正相关水平，相关性依次为：烟碱＞生物碱总量＞新烟草碱＞假木贼碱＞降烟碱。通过生物碱与淀粉、总糖、糖碱比和氮碱比呈正相关，其中新烟草碱与总糖是显著正相关；与总氮、总氨基酸呈负相关，生物碱与总氮成显著负相关，新烟草碱与总氮呈极显著负相关，其他组分呈显著负相关。2、多酚类化合物及相关酶动态变化烤烟叶片中多酚类化合物总量在生育期的增幅较大，在旺长期有一定幅度的积累，但是积累量很低，在打顶以后烟叶多酚总量增幅较大，并且在叶龄45天时积累量和增幅均为最高，随后总量变化便相对较为平稳，在生育末期含量降低。多酚总量的整体变化趋势是上升的，在叶龄45、55天达到最值，在生长的后期多酚类物质含量积累到最大值。绿原酸含量在生育期呈现单峰曲线的变化趋势，其含量在现蕾期较低，随后在成熟期达到峰值。芸香苷含量在叶龄45天时增幅最高，变化趋势在不同试点间有一定的差异，在生长后期有些地区的含量有下降趋势。莨菪亭的含量在叶龄35天之后有显著增加，在叶龄45天达到最大值，在成熟后期会有下降，但含量趋于平稳。多酚氧化酶（PPO）的活性变化趋势为“V”型，在前期和后期含量较高，生长初期由于对外界环境的适应力较弱，侧生代谢产物开始产生所以酶活性较高，生长中期物质含量趋于稳定酶活性降低，后期次生代谢物质积累，酶活性又一次升高。过氧化物酶（POD）活性随着叶龄的增加而增加，在叶龄55天达到最大值，在不同地区的相同品种间也存在明显的差异，但都在适当范围内。多酚类物质和多酚总量都与多酚氧化酶和过氧化物酶都呈正相关。多酚类化合物总量及各组分与其它化学成分之间的相关关系较为一致，与淀粉、总糖、糖碱比、氮碱比呈正相关，与总氮、总氨基酸呈负相关。多酚类与淀粉、氮碱比间的相关性较低；与总糖相关的含量较高；绿原酸和芸香苷与糖碱比呈极显著正相关，莨菪亭与糖碱比呈显著正相关；绿原酸、芸香苷、莨菪亭和总氮呈显著负相关；绿原酸与总氨基酸呈负相关，芸香苷和莨菪亭与总氨基酸呈显著负相关。3、质体色素及相关酶动态变化叶绿素含量随着生育期的推进呈现降低的趋势，前期含量较高，后期下降幅度很大，在烟叶成熟期时降幅最高。叶绿素a在叶绿素总量中占有较高的比例，叶绿素b在打顶时期呈现一定幅度的升高。类胡萝卜素含量在整个生育期的变化规律为在旺长期呈现降低的趋势。脂氧合酶在整个生育期呈现单峰曲线的趋势，在叶龄35天时叶绿素的含量与脂氧合酶的活性达到显著正相关；在叶龄15天，35天，55天时，叶绿素a的含量与脂氧合酶的活性达到了显著的相关性；在叶龄25天时类胡萝卜素与脂氧合酶的活性达到了显著的正相关性；叶黄素与脂氧合酶的活性在叶龄55天时有显著的负相关性；而叶绿素b在整个时期与脂氧合酶的活性皆没有显著的相关性。4、次生物质与香气质量的关系延边地区烟叶中的苯丙氨酸类香气成分与叶龄25天时和叶龄45天时生物碱的含量均呈极显著正相关，其它三个时期的生物碱含量与苯丙氨酸类香气成分之间未呈现显著的关系。棕色化产物类香气成分与叶龄15天和叶龄25天时的生物碱含量均呈显著的正相关性，而烟叶芳香族氨基酸降解产物香气成分与叶龄35天时多酚的含量呈显著正相关，与叶龄55天时多酚的含量呈显著负相关。延边地区烟叶的新植二烯与叶龄25d时叶绿素含量呈现显著正相关，与叶龄55天时叶绿素含量呈显著负相关，其它三个时期的叶绿素含量与新植二烯含量之间未呈现显著的关系。

全文目录

致谢  4-7
摘要  7-9
1 文献综述  9-19
  1.1 烤烟主要次生代谢物质的研究现状  9-19
    1.1.1 烤烟中生物碱类物质的研究  9-12
    1.1.2 烤烟中多酚类物质的研究  12-16
    1.1.3 烤烟中质体色素类物质的研究  16-19
2 引言  19-20
3 材料与方法  20-22
  3.1 试验材料  20
  3.2 试验取样  20
  3.3 测定项目与方法  20-22
    3.3.1 生物碱类化合物测定  20
    3.3.2 多酚类化合物测定  20-21
    3.3.3 质体色素类化合物测定  21
    3.3.4 相关酶的测定  21-22
4 结果与分析  22-40
  4.1 生物碱及相关酶动态变化  22-28
    4.1.1 生物碱含量的动态变化  22-26
    4.1.2 生物碱相关酶的动态变化  26-27
    4.1.3 生物碱物质与相关酶的分析  27-28
    4.1.4 生物碱化合物与其它化学成分的关系分析  28
  4.2 多酚类化合物及相关酶动态变化  28-35
    4.2.1 多酚类化合物动态变化  28-32
    4.2.2 多酚类化合物与相关酶的动态变化  32-33
    4.2.3 多酚类化合物与相关酶的关系分析  33-34
    4.2.4 多酚类化合物与其它化学成分的关系分析  34-35
  4.3 质体色素及相关酶动态变化  35-39
    4.3.1 质体色素含量的动态变化  35-38
    4.3.2 质体色素相关酶动态变化  38
    4.3.3 质体色素与脂氧合酶酶的关系分析  38-39
  4.4 延边不同试验点烤烟烤后样品品质对比分析  39-40
    4.4.1 烟草生物碱特征分析  39
    4.4.2 多酚类化合物特征分析  39-40
    4.4.3 质体色素特征分析  40
5 结论与讨论  40-45
  5.1 生物碱及相关酶动态变化  41-42
    5.1.1 烟叶发育过程中生物碱含量变化  41
    5.1.2 烟叶发育过程中生物碱相关酶变化  41
    5.1.3 烟叶生物碱与相关酶的关系  41-42
    5.1.4 烟叶生物碱与化学成分的关系  42
  5.2 多酚及相关酶动态变化  42-43
    5.2.1 烟叶发育过程中多酚类化合物含量变化  42
    5.2.2 烟叶发育过程中多酚类化合物相关酶变化  42
    5.2.3 烟叶多酚类化合物与相关酶的关系  42-43
    5.2.4 烟叶多酚类化合物与化学成分的关系  43
  5.3 质体色素及相关酶动态变化  43-44
    5.3.1 烟叶质体色素动态变化  43
    5.3.2 烟叶发育过程中质体色素相关酶变化  43
    5.3.3 质体色素与相关酶的关系分析  43-44
  5.4 多酚、生物碱和质体色素在烤后烟的含量特征分析  44-45
    5.4.1 生物碱的含量特征分析  44
    5.4.2 多酚的含量特征分析  44
    5.4.3 质体色素的含量特征分析  44-45
参考文献  45-52
Abstract  52-54

延边烤烟主要次生代谢物质及其与品质关系研究

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