移栽期对什邡雪茄烟叶膜脂过氧化及品质的影响

朴晟源 张思唯 管庆林 任志超 钟秋 雷云康 赵铭钦

摘要： 为获得四川什邡雪茄烟的最佳移栽时间，提高烟叶品质，通过采用田间对比试验法，设置T1（4月20日）、T2（4月30日）、T3（5月10日）3个移栽期处理，研究了不同移栽时间对烟株丙二醛（MDA）含量、抗氧化酶（POD、CAT、SOD）活性、多酚（绿原酸、芸香苷）含量、化学成分和感官特性的影响规律。结果表明，T2处理的移栽期对烟叶膜脂过氧化作用较轻，前期抗氧化酶活性较高，最利于烟叶内含物质的转化；如果从T1推迟移栽期，会使烟叶绿原酸与芸香苷含量降低，但T2处理后，绿原酸（3.867 0 mg/g）与芸香苷（4.639 0 mg/g）含量仍然较高；T2处理的烟叶化学成分最协调，具有最高的感官质量总评分（62.41分），显示感官质量最佳。因此，4月30日作为移栽期，对烟叶提质将最为有利。

关键词： 雪茄烟；移栽期；膜脂过氧化；多酚；烟叶品质

中图分类号：S572.04  文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2024）02-0084-06

作为特殊的卷烟制品，雪茄烟香气浓郁、口感醇厚和劲头足，相较于烤烟，雪茄的抽吸方式对人体危害较小。近几年，雪茄烟的市场发展较快［1］，其销售规模正在不断扩大。然而，国内优质雪茄烟的原料质量难以满足市场需要［2］。目前，四川省什邡市作为我国雪茄烟的主产地之一，其生态条件和国外雪茄烟优质产区比较接近［3］。在研制工艺越来越成熟的条件下，雪茄烟的生长环境气候已经成为烟叶品质的决定性因素。不同气候生产的烟草品质差异较大［4］。另外，相同地区移栽期的差异也将导致气候条件不同，如温度、光照、降水等。这些都将对雪茄烟株的生长产生较大影响，并最终形成的烟质也会不同［5］。

当烟株进入成熟期后，由于高温、高光等不良因素的影响，中上部叶易发生早衰、假熟等不良现象。同时烟叶中膜脂过氧化程度增加，使得烟叶产生粗筋和厚叶，严重降低了烟叶质量［6-7］。研究表明，影响植物体内抗氧化酶活性变化的主要因子是温度、水分、光照度、氮素分布和烟叶本身成熟度。谷萌萌等研究发现，烟叶生长前期的降水量和生长后期的高温与烟叶发生“高温逼熟”的概率是呈正相关的［6］。卢素萍等研究表明，光强对烟叶膜脂过氧化程度有重要的影响［8-9］。王志恒等的研究表明，在植株进行膜脂过氧化反应时，高温作用显著［10］。

目前，对膜脂过氧化作用的研究多针对于烤烟。而雪茄烟叶片较薄，留叶数较少，生育期较短，所以其膜脂过氧化特性与传统烤烟有所不同。此外，现有研究大多针对雪茄烟叶调制后的常规化学指标进行分析，而针对不同移栽期对烟叶抗氧化酶活性动态变化的影响研究仍然较少。近些年在实际生产中发现，四川雪茄烟过早或过晚移栽都会使烟叶的品质下降。

因此，确定最适宜的移栽期对提高当地雪茄烟的栽培品质具有十分重要的意义。本试验通过研究不同移栽期对雪茄烟生长过程中的抗氧化能力以及晾制后雪茄烟品质的影响，探明不同移栽期的雪茄烟叶内含物质的动态变化规律，确定什邡雪茄烟的最适宜移栽期。研究结果可为保障雪茄烟叶适时成熟采收和晾制，提高烟叶产质量，并进一步规范当地雪茄烟栽培技术提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料和环境

本试验选用烟草品种德雪3号作为试验对象。试验时间为2021年，试验地点位于四川什邡师古镇大泉坑村烟叶生产基地（104°09′E，31°18′N）。试验田土壤pH值为5.8～7.0的水稻土，各成分含量如下：速效磷38.10 mg/kg，有机质3.01 g/kg，速效钾89 mg/kg，速效氮120 mg/kg。

1.2 试验设计

试验方法为田间对比试验法，设置了T1（4月20日）、T2（4月30日）、T3（5月10日）共3个不同移栽时间点。T1、T2、T3分别设置3个面积为 100 m2 的重复小区。田块四周设置了保护行，各区之间设置0.5 m宽的间隔过道。

移栽时，行株距为120 cm×40 cm，密度为 21 000株/hm2，施氮量为180 kg/hm2（烟草专用复合肥），施肥比例为N ∶ P2O5 ∶ K2O＝1 ∶ 0.5 ∶ 3。各處理从移栽后30 d开始，每隔10 d取烟叶的中部叶位（自下而上第10～12叶位）叶片20张。一部分存放于液氮罐，用于测定抗氧化特性关键酶活性；另一部分去主脉，在105 ℃烘箱杀青15 min，再 65 ℃ 烘干，研磨经60目筛过滤后，用作烟碱、总氮、蛋白质含量及常规化学成分的测定。另取晾制后的烟叶5 kg，用于分析测定烟叶感官特性。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 气候数据来源

收集2000—2020年四川什邡的气象资料，平均气温、月降水量、月日照时数、≥10 ℃积温、≥15 ℃积温、≥20 ℃积温、≥35 ℃积温等数据资料由德阳市气象局提供。分析不同移栽期条件下大田生长及调制期的气候条件。

1.3.2 丙二醛（MDA）含量

从移栽后30 d开始，各区选相同长势的烟株20株，并标注记号。每隔 10 d，从下往上选取第10～12张烟叶，裁取叶片中部0.1 g液氮保存。然后，通过双组分分光光度计法精确测量MDA含量［11］，每个处理重复3次。

1.3.3 抗氧化酶活性

选取测试样品过程与MDA含量测定相同。采用愈创木酚法、分光光度计法、氮蓝四唑（NBT）光还原法分别测定过氧化物酶（POD）［12］、过氧化氢酶（CAT）［13］、超氧化物歧化酶（SOD）［14］ 的活性，每个处理重复3次。

1.3.4 烟叶多酚类物质

从移栽后30 d开始，间隔10 d取各处理中部位叶，经烘干磨碎，再经60目筛过滤后，称取0.1 g烟样于50 mL锥形瓶中，加入 20 mL 50%甲醇溶液，经30 min超声振荡后，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，经高效液相色谱法［15］测定烟叶中绿原酸、芸香苷等多酚类物质含量，每个处理重复3次。

1.3.5 烟叶常规化学成分

调制后，每个处理取中部三等烟叶各1 kg，60 ℃烘干磨碎后，再经过60目筛过滤，称0.25 g烟样于50 mL锥形瓶中，加入 25 mL 5%乙酸溶液，经30 min超聲振荡后，用定性滤纸过滤。最后采用流动分析法［16］对滤液中的常规化学成分进行测定。

1.3.6 烟叶感官特性

调制后，各处理的烟叶卷制成雪茄试样，卷长110 mm、卷径14 mm。参照文献［17］中的方法，邀请专业评审员对试验雪茄样品进行评吸后打分，最终获得各项感官特性指标值。

1.4 数据处理分析方法

试验的数据统计和作图通过Microsoft Excel 2010完成，单因素方差与相关性分析通过SPSS 23.0完成。

2 结果与分析

2.1 气象数据统计

从表1可以看出，平均稳定通过15 ℃的时间为3月中旬，而完全通过15 ℃的时间为4月中旬；平均稳定通过20 ℃的时间为4月下旬；≥20 ℃的日数为152 d，有效积温为642.8 ℃。结合优质雪茄烟叶生长发育所需气候条件［18］，调整移栽期至4月下旬的气候条件更能满足优质雪茄烟叶生产。

从图1结合什邡地区的实际情况来看，4月下旬前气温较低，且不稳定，容易受寒潮及“干热风”的影响［19］，烟株病害高发，不利于田间生长发育；然而调整移栽期至4月下旬，烟株田间旺长期的日照时间长，降水量均匀，气候条件较为适宜，但调制期降水量、昼夜温差较大，容易导致烟叶霉烂或者烟叶失水过快导致调制不充分。

2.2 移栽期对MDA含量的影响

图2为移栽时间对MDA含量的影响结果。随着生育期的推进，同移栽期的雪茄烟MDA含量呈逐渐上升趋势。移栽后30 d，T3处理的MDA含量最高，3个处理间无显著差异。移栽后40 d，所有处理的MDA含量均呈先降后升的趋势。T2处理MDA含量最低，T3处理最高，但3个处理间差异仍然不显著。移栽后50 d，烟株打顶以后烟株养分由根系传递到中上部叶，所有处理MDA含量均显著上升。T1、T2处理的MDA含量水平较低。T3处理MDA含量最高，与T2处理相比，存在显著差异。移栽后60 d，T2处理的MDA含量最低，且与T1、T3处理均有显著差异。移栽后70 d，各处理MDA含量均达到最大，T2、T3显著低于T1处理。综上所述，在移栽后的所有成长期内，T2处理的MDA含量始终较低。该结果表明T2处理对烟叶内含物质的转化最有益，产生的膜脂过氧化作用相对较轻。

2.3 移栽期对抗氧化酶活性的影响

从图3-a可以看出，移栽后，各处理的POD活性表现为先上升再降低。移栽后30 d，3个处理POD活性差异不显著。然而，移栽后40 d，3个处理的POD活性均明显升高且达到最大。T2处理增幅最大，为81.14%，其次为T3处理，为69.72%，T1处理增幅最小，为40.69%。移栽后50 d，3个处理差异不显著。移栽后60 d，3个处理的POD活性均明显降低，T3降幅最大，T2处理次之，T1处理降幅最小，各处理酶活性分别下降了94.98%、92.94%、91.75%。移栽后70 d，3个处理POD活性均降低到最低值。T1处理的POD活性最高，T3处理最低。这表明移栽过晚会导致烟叶抗氧化程度减弱，适当提前有利于提高烟叶的抗氧化特性。

从图3-b可以看出，移栽后随着天数增加，3个处理的CAT活性先升高后降低再升高。移栽后30 d，T2处理的CAT活性最高，但3个处理间差异仍然不大。移栽后40 d，各处理CAT活性大幅增加，T2、T3酶活性达到最大值，T2处理酶活性最高，达 854.28 nmol/（min·g）。T2＞T3＞T1，T2和T3处理与T1处理差异显著。移栽后50 d，各处理CAT活性下降，T2处理CAT活性高于T1、T3处理。移栽后60 d，3个处理的CAT活性上升，且无显著差异。移栽后70 d，各处理的CAT活性持续升高。T2处理的CAT活性最高，为795.52 nmol/（min·g），其次是T3处理，T1处理的CAT活性最低，为 679.69 nmol/（min·g），各处理间无显著差异。

从图3-c可以看出，移栽后的生长期，3个处理的SOD活性先增强后减弱再增强。移栽30 d时T2处理SOD活性最大，显著大于其余各处理。移栽40 d时，所有处理的SOD活性都有所增加。SOD活性在T2处理中一直最高，而在T3处理中最低。移栽后 50 d，3个处理的SOD活性达到最强，T2高于T3、T1处理，但差异不显著。移栽后60 d，各处理SOD活性开始下降，但T2处理SOD酶活性仍处于较高水平，T3处理次之，且与T1处理之间出现显著性差异。移栽后70 d，3个处理的SOD活性略有增强，T2处理保持最高。

2.4 移栽期对多酚含量的影响

由表2可见，移栽后随天数增加，3个处理的绿原酸含量均持续减小。移栽后的相同生长时间点，移栽时间越延迟，绿原酸含量越低。移栽后30 d，3个处理的绿原酸含量均较高，T1处理最高，为 4.585 5 mg/g，T3处理最低，3个处理间差异不显著。

移栽后40 d，3个处理的绿原酸同步出现降低，但T1处理绿原酸含量仍然保持最高，显著高于T3处理，比T3处理的绿原酸含量高1.67倍，但与T2处理无明显差别。随后，3个处理的绿原酸含量都出现持续降低。移栽后70 d，3个处理的绿原酸降到最低值。T1处理含量保持最高，为2.843 2 mg/g，其次为T2处理，两者间差异不显著。T3处理保持最低，与T1、T2处理差异不显著。

由表3可见，移栽后随着天数增加，芸香苷含量整体呈下降趋势。移栽后30～60 d，T1处理的芸香苷含量一直处于较高水平，且显著高于T3处理，与T2处理间差异不显著。移栽后70 d，各处理的芸香苷含量均降到最低。其中T1处理芸香苷含量最高，T2处理次之，T3处理最低且显著低于其他处理。

2.5 化学成分的影响

从表4中可以看出，移栽时间延迟后，雪茄烟的总糖含量呈先增大后减小趋势。T2处理的总糖含量显著高于T1、T3处理。总氮和蛋白质含量逐渐降低，T1处理的总氮含量顯著高于T3处理。但T1、T2处理间差异不显著。烟碱含量逐渐增大，T3处理的烟碱含量最高。氮碱比逐渐减小，氮碱比越接近1的烟质越好［20］，T3处理的氮碱比最接近，为1.01，但与T2处理间差异不显著。3个处理的钾氯比中，T2处理最高。因此，综合所有常规化学成分来看，T2移栽的烟叶化学成分相对更加协调，T3处理紧随其后。

2.6 感官质量的影响

从表5中可知，移栽期延迟后，香气质、香气量、劲头、浓度、余味、甜度和灰色等感官质量指标的分值均先增大再减小。 而刺激性和燃烧性等指标的分值逐渐减小。从指标评价总分看，T2处理的感官质量总分最高，说明相对其他处理，4月30日移栽培养的烟叶感官质量最佳，在香气质、香气量、燃烧性方面具有显著的品质优势。而T1处理感官质量最差。

3 讨论

MDA是烟叶膜脂过氧化作用的最终产物，它的含量直接反映了膜脂过氧化作用的程度［21］。本研究中，3个处理MDA含量随生长期逐渐增大。T1处理的MDA含量始终拥有较高的水平，其次为T3、T2处理。这表明移栽时间适当延迟可有效抑制MDA含量。然而，如果移栽时间过晚，不但会导致烟叶抗氧化酶活性升高，而且MDA的含量也会升高。综合来看，T2（4月30日移栽）的烟叶膜脂过氧化作用较轻，最利于烟叶内含物质的转化，抗氧化酶活性较高。

SOD、CAT、POD作为抗氧化保护酶存在于植物体内，能够去除活性氧。SOD能有效降低细胞中超氧阴离子含量，它是一种重要的抗氧化物质，在许多方面起保护作用［22］。H2O2可以被POD、CAT歧化成无毒水和氧分子，从而实现了降低植物膜脂过氧化的目的［17］。本研究结果表明，随着烟叶的逐渐成熟，SOD、POD活性均先增强后减弱，CAT活性为先增强后减弱再增强。前期抗氧化酶活性升高，可能是因为烟叶成熟后，细胞中活性氧分子含量增加，刺激了抗氧化酶相关基因的表达，进而使酶活性上升［23］。在成熟后期酶活性的降低可能是由于细胞中活性氧分子过多，超过了细胞的承受范围而破坏了细胞膜的结构，从而影响了烟叶的抗氧化酶活性。对比3个处理，T1处理的POD、SOD、CAT活性始终最弱，同时存在较强的膜脂过氧化作用。移栽后，因温度较高，光照强度较大，导致T3处理的烟叶光合作用能力更强，植株衰老更快，破坏抗氧化酶系统。因此，T3处理的抗氧化酶活性比T2处理低。这与卢素萍等的研究结果［8-9］相一致。

绿原酸和芸香苷是烟叶中主要多酚类化合物，其氧化程度对烟叶的外观和品味有着直接影响。借助多酚氧化酶，2种物质可以生成深棕色“烟草黑色素”。烟叶中包含的绿原酸与芸香苷越高，烟叶的品质越好。在本研究中，随移栽期的推迟，绿原酸、芸香苷含量逐渐减少，这与徐艳丽等的研究结果［24］相符。徐晓燕等在对烟草多酚类研究中表示，在低温条件下烟叶的绿原酸含量较高［25］。本研究中，4月20日移栽的烟叶绿原酸含量高，其原因可能与前期低温有关。

由于移栽时间的差异，会使雪茄生长期内的气候发生较大的变化。这种变化因素对其生长发育及烤后烟质都有较大影响。因此，移栽时间会影响烟叶的内在化学品质。唐莉娜等研究发现，如果移栽时间延迟，烟株中部叶的总氮、蛋白质含量会逐渐降低，总植物碱含量也会递减，总糖含量则会出现先增大后减小［26］。本研究结果显示，移栽期推迟，晾后雪茄烟的总氮、蛋白质含量下降，总糖含量表现为先升高后降低的趋势，这与田卫霞的研究结果［27］一致。但烟碱含量随移栽期的推迟逐渐上升，可能原因是雪茄烟烟碱含量普遍高于烤烟，且推迟移栽使烟叶氮代谢增强，烟碱合成量增加。4月30日移栽烟株，可使烟叶糖类化合物含量显著增加，但雪茄烟总糖含量偏低，可能是因为晾晒时间过长，而消耗了糖类物质。研究显示，如果钾含量越高，将对烟叶的燃烧性提高越有益，一般钾氯比在4以上的烟叶品质较优［20］。在本研究中，适当推迟移栽时间，烟叶能获得更高的钾含量和钾氯比，从而获得更加协调的化学成分、更好的香吃味、更好的燃烧性。

雪茄烟叶经发酵后可直接卷制为成品雪茄，雪茄烟质鉴定的直接方法是感官质量评价。本研究结果表明，如果移栽时间延迟，雪茄烟叶的香气质、香气量会出现先增后减的变化规律。因此，如果过早移栽，反而会降低烟叶的香气量，使刺激性更加强烈。综合分析，T2处理雪茄烟叶的感官质量总分最高，整体香气质好，香气量足，燃烧性好，其次是T3处理，T1处理最低。

4 结论

通过试验发现，雪茄烟叶的膜脂过氧化作用、抗氧化酶活性、多酚、化学成分含量及感官质量都表现出受移栽时间的显著影响。T2（4月30日移栽）烟叶前期抗氧化酶活性较高，烟叶的膜脂过氧化程度较轻，利于烟叶内含物质的转化。如果移栽时间再延迟，将会进一步减少烟叶绿原酸与芸香苷的含量。T2处理的烟叶常规化学成分相比于其他移栽时间，相对较协调，感官质量评分也较高。以上研究结果表明，四川省什邡市的雪茄种植移栽期定在4月30日前后，最有利于烟叶质量的提升。

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收 稿日期：2023-03-21

基金项目： 中国烟草总公司四川省公司资助项目（编号：SCYC201913）。

作者简介：朴晟源（1999—），男，辽宁丹东人，硕士研究生，研究方向为烟草栽培与生理研究。E-mail：psy19990528@qq.com。

通信作者：赵铭钦，博士，教授，博士生导师，主要从事烟草化学与香精香料、烟草质量评价与雪茄烟开发研究。E-mail：zhaomingqin@126.com。