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雪茄烟叶采后褐变的生理和代谢网络鉴定-代谢组学分析揭示晾制中喷洒外源蔗糖缓解雪茄烟叶青斑的关键代谢物

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雪茄烟叶采后褐变的生理和代谢网络鉴定

【目的】本研究通过比较雪茄烟叶(CTLs)采后5个时期褐变的生理特征和代谢产物,研究了其褐变的分子机制。【方法】2020年,雪茄品种“云雪1号”被种植于云南省澄江县。采摘后烟叶在晾房内自然晾制。在0、6 d、12 d、20 d和26 d随机抽取样品,每个样品重复3次。使用五点取样法,用灭菌剪刀在烟叶的支脉之间切约10g样品,立即在液氮中快速冷冻1小时,然后置于-80°C冰箱中冷冻。随后进行酶活、化学成分和代谢组学检测分析。

【结果】表明,表型性状和褐变相关酶活性数据表明,当多酚氧化酶和过氧化物酶活性达到最大值时,褐变反应在约12 d时最为强烈。采后CTLs多酚、多酸、碳氮化合物在变黄期快速降解,变褐期多酚类和类胡萝卜素的生物合成速率大于降解速率。代谢组学分析发现了 2027 种代谢物,这些代谢物主要注释为脂质和类脂质分子、有机酸及其衍生物以及有机杂环成分。分层聚类分析发现谷氨酸、丝氨酸、苏氨酸、鸟氨酸和精氨酸是参与褐变反应的主要氨基酸。KEGG分析表明,对酶促褐变有重要影响的代谢通路依次为苯丙烷类生物合成、类黄酮生物合成、异喹啉生物碱生物合成、苯丙氨酸代谢和亚油酸代谢。挖掘代谢途径网络,发现参与CTLs褐变反应的主要多酚类为花青素、芸香苷、咖啡酰奎宁酸、山奈酚、柚皮苷和新橙皮苷。

【结论】新鲜收获的CTLs膜脂质通透性迅速增加,多酚逐渐积累,在PPO和POD的参与下开始发生酶促褐变。酶促褐变反应在晾制中期逐渐增加,然后减少。多酚类物质主要参与晾制初期和中期的褐变反应,而多酚类物质在晾制中后期积累以提供烟叶芳香品质。谷氨酸、丝氨酸、苏氨酸、鸟氨酸和精氨酸是非酶促褐变的关键氨基酸。褐变反应抑制剂,如异柠檬酸、顺乌头酸、番茄红素和柠檬酸,通过含量变化将褐变调节在稳定水平。本研究为采后CTLs褐变生理代谢网络提供参考。

你的雪茄为啥悄悄变了色?

不知道茄人们有没有发现,当我们将一支新雪茄放进雪茄柜中,过一段时间之后再看,它的颜色与之前相比明显不同,这是为什么呢?本期茄人生活,聊聊你的雪茄为啥悄悄变了色。

变色原因

雪茄在养护过程中发生褐变的原因,主要是因为酶促棕色反应与非酶促棕色反应。

酶促棕色反应是因为在长期储存中,雪茄中的多酚类化合物,在酶和氧气的作用下产生的反应。

它在生活中其实很常见,例如切开的苹果,放置一会后,颜色会发生褐变。

非酶促棕色化反应主要是雪茄在储存时,其中的糖类与氨基酸等化合物产生聚合、缩合等反应后发生褐变。

比如茄人们吃的牛排,在煎烤过程中会发生美拉德反应,使牛排的表面呈现棕褐色,这也是属于非酶促棕色化反应的一种。

影响变色快慢的因素

在取出养护许久的雪茄时,茄人可能还会发现一种现象,同一盒的雪茄放进雪茄柜时的颜色几乎没有区别,如今却大不相同,这是为什么呢?

其实这也与雪茄烟叶本身的特性有关,在相同的储存条件下,每支雪茄的烟叶也各不相同,即便使用的是同一种烟叶,受多种因素影响,每一片叶子的软硬程度、湿度等也会有些许差异。

一般在同等养护条件下,雪茄叶软的、细腻的比雪茄叶硬的、粗糙的褐变速快;湿度高的比湿度低的褐变速度快。

此外,储存温度高的也比储存温度低的褐变速度快。

经过储存养护后的雪茄,颜色一般以棕黄色、棕红色与棕褐色为佳,其香气明显,品质也会得到显著提升。

代谢组学分析揭示晾制中喷洒外源蔗糖缓解雪茄烟叶青斑的关键代谢物

【目的】为探究外源喷施蔗糖对缓解雪茄烟叶青斑的效果。

【方法】试验于2021年在湖北省恩施市崔坝镇进行,雪茄品种为CX-010。试验地点土壤类型为黄褐色土,pH6.21,有机质含量25.33 g/kg,速效氮含量126.05 mg/kg,速效磷含量83.34 mg/kg,速效钾含量535.19 mg/kg,氯离子含量0.11 mg/kg(编者注:含量偏低)。5月11日,移栽,行距和株距分别为110 cm×45 cm。7 月 10 日打顶留叶 18 片左右。施肥量为1,500 kg/hm2有机肥和 120 kg/hm2纯氮肥,N:P:K比例= 1:0.5:3。7 月 24 日,中部叶(第 10-14 片)收获并进入密闭铁质晾房中晾制,晾房尺寸为 12 m × 7 m × 7 m,烟杆长度160cm,杆间距25cm。通过加湿器和排气扇将湿度控制为:萎凋期湿度为95 ± 3%,变色期湿度为87 ± 3%,定色期湿度为82 ± 3%,干筋期湿度为70 ± 3%。期间,空气温度控制在24-28°C之间。设置4个处理(三次重复):T1(0.1 M蔗糖)、T2(0.2 M蔗糖)、T3(0.4 M蔗糖)和CK(纯水)。将蔗糖溶液均匀喷洒在每片烟叶正面和背面上,每片叶约5 mL。每隔5d取样一次,连续取样9次,检测总含水量、青斑数量大小、组织切片和代谢成分。

【结果】表明,烟叶总含水量在晾制初期呈T3

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