烟叶细胞壁和细胞超微结构研究进展

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1、澎江学J-：矸学2010年第1期困烟叶细胞壁和细胞超微结构研究进展武圣江，李先锋，王国良，王胜雷，尚鹤轩，毋丽丽，宫长荣(1．河南农业大学烟草学院，河南郑州450002；2．汉中市烟草公司，陕西汉中723000；3．汉中市西乡县烟草分公司陕西西乡723500；4．福建省烟草农业科学研究所，福建福州350003；5．贺州市烟草公司，广西贺州542800)摘要：细胞是生物体结构和功能的基本单位。为进一步提高烟叶品质和促进相关科研工作，作者在综述烟叶细胞壁水解酶、细胞壁物质和细胞超微结构方面的研究进展，探讨与烟叶品质的关系的基础上，提出了烟草生产中的

2、存在问题与相应措施，展望了未来的发展趋势。关键词：烟叶；细胞；细胞壁；超微结构中图分类号：S572文献标志码：A文章编号：0528—9017(2010)O1—0015—04细胞是生物体结构和功能的基本单位。随着生果胶酸的1，4-2一D一半乳糖苷键，产生低聚半乳糖醛物科学技术的发展和我国烟草生产与科研的需要，酸或半乳糖醛酸，使细胞壁结构解体。烟叶细胞结构及成分变化机理的研究已成为不可忽纤维素酶功能及作用：为复合型水解酶，能降视的研究领域。烟叶细胞壁物质的形成、转化解纤维素，导致细胞壁“经纬结构”的松散，细及含量与卷烟可用性及评吸性密切相关。细胞胞

3、壁和中胶层物质的降解，半纤维素的分解，细胞壁水解酶活性变化可以影响到大田和调制中细胞的壁机械强度下降。生理生化反应和最终的烟叶外观质量。研究生长过B一半乳糖苷酶功能及作用：促进细胞壁降解产程中叶肉细胞超微结构的变化，不仅可以认识细胞生半乳糖，半乳糖对许多反应起引发作用，提高水的发育规律，还可为病虫害防治、成熟采收、优化解速率。烘烤工艺和改善烟叶品质提供科学依据，还细胞壁水解酶在降解细胞壁物质的过程中起着能从细胞分子水平解释特色优质烟叶的形成机理，关键的作用。据报道，在烟草加工过程中在一为开发特色优质烟叶提供技术支撑-．。本文综述定条件下向烟叶中

4、添加一定量的纤维素酶和果胶烟叶细胞壁水解酶、细胞壁物质和细胞超微结构的酶，能促使部分细胞壁物质降解为水溶性糖，烟叶研究进展，以期为优化调控烟叶生产提供参考品质得到改善。阮祥稳等叫研究表明，添加纤维思路。素酶和蛋白酶复合酶可促进烟叶发酵，提高总糖含量，提高烟叶的抽吸品质。陶红等综述了酶技1研究现状术在改善烤后烟叶品质方面的研究进展，并指出了I．I细胞壁水解酶我国在酶制剂降解烟叶中细胞壁物质和果胶质的研细胞壁中含有许多具有生理活性的蛋白酶。在究情况。已知的细胞壁酶中，大多数为水解酶，包括果胶甲1．2细胞壁物质．酯酶n、多聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶Ⅲ、

5、细胞壁物质主要成分包含果胶、纤维素、B一半乳糖苷酶¨等。半纤维素、木质素、矿质元素和胞壁果胶酯酶功能及作用：催化中胶层果胶部分的蛋白等。其分子骨架、功能及作用等见表1。游离羧基酯化，破坏多聚糖醛酸链间钙的横向联烟叶细胞壁物质含量高，其烟气具有强烈的刺接，促使果胶的甲酯度下降，加速果胶水解。激性、枯焦气和木质气，影响到烟草的吃味、协调多聚半乳糖醛酸酶功能及作用：水解细胞壁中性和安全性。如果细胞壁物质被酶降解为一系收稿日期：2009-10—28基金项目：国家烟草专卖局资助项目(3300806156)作者简介：武圣江(1983一)，男，河南商丘人，在

6、读研究生，从事烟草调制等研究工作。E-mail：wushen自iangl210@163．corn。注：宫长荣系通信作者，E-mail：gongchlO09@126．tom。田渺江雇种学2010年第1期果胶质包括果胶酸，果胶酯酸和原果胶。主链是以一1，4糖苷键聚对细胞间的黏连起重要作用，降解后能造成细胞黏度下合的不同酯化度的半乳糖醛酸链降，最终导致细胞壁解体纤维素由13-1，4糖苷键连接而成的D一葡聚糖，还可能有甘露糖残基；具有高度的稳定性和抗化学降解能力，不易被细胞内的其链沿长轴组合在一起形成微纤维束。水解酶降解半纤维素多为戊糖，尤其是木糖的聚

7、合物；以单分子层与纤维素微纤与成熟有关丝间以氢键相连木质素非为糖类，而是由3种类苯丙烷单体聚合构成的酚性三维网与细胞的抗病性有关，与纤维素紧密结合，作为填充物状高分子聚合物提高组织的机械强度矿质元素细胞壁的重要成分，其中最重要的是钙，细胞壁中ca浓度ca。和细胞壁聚合物交叉点的非共价离子结合，对细胞远远大于胞内，是植物细胞最大的钙库伸长有抑制作用胞壁蛋白包括结构蛋白和酶蛋白有维持细胞形状，调节生长，控制胞间运输，抵御病菌侵染及参与细胞识别功能列小分子量碳水化合物，则能提高烟叶质量。有相似报道。陈惠明等研究了烤烟K326品邓国宾等用果胶酶对上部烟

8、叶进行处理，促使种接种赤星病菌后叶细胞超微结构变化及致病机其果胶质含量降低了18．15％，吸食品质得到明显理，结果在烟叶染病30h内进行药剂防治，可达