云南烟区烤烟多酚含量特点分析
2017-04-19KH3D逄涛林茜李勇师君丽邓建华卢秀萍
[KH-*3D]逄涛,林茜,李勇,师君丽,邓建华,卢秀萍
(1.云南省烟草农业科学研究院,云南红塔区653100;2.玉溪师范学院,云南红塔区653100)
云南烟区烤烟多酚含量特点分析
[KH-*3D]逄涛1,林茜2,李勇1,师君丽1,邓建华1,卢秀萍1
(1.云南省烟草农业科学研究院,云南红塔区653100;2.玉溪师范学院,云南红塔区653100)
分析了国内云南、福建、贵州、河南等传统优质烟叶产区代表性烟叶样品多酚类物质含量,发现云南烟叶多酚总量高于其他烟区烟叶,其中上部烟叶和中部烟叶新绿原酸、莨菪亭和芸香苷含量高于其他烟区烟叶,下部烟叶芸香苷和山奈酚-3-芸香糖苷含量高于其他烟区烟叶。生态因子与多酚含量相关性分析表明,云南烟区海拔较高、移栽期平均气温较高、成熟前期平均气温和日照时数较低、成熟后期降雨量较大可能是导致云南烟叶多酚含量较高的原因。
云南;烤烟;多酚;分析
多酚化合物对烟草的生长发育、调制特性、烟叶色泽、烟气香吃味、烟气生理强度和安全性具有重要影响,是衡量烟草品质的重要指标[1-4]。目前烟草行业比较关注的多酚物质有绿原酸、芸香苷和莨菪亭,其中绿原酸和芸香苷的含量较高,占烟草中植物多酚含量的80%以上。多酚类物质的含量与烟叶等级是一致的,高等级烟叶的多酚含量较高,等级较好的烟叶中,绿原酸和芸香苷的含量也较高,低等级烟叶的多酚含量较低[5]。多酚的苷类物质水解产生的苷元,也往往具有令人愉悦的气味。因此,多酚类物质被认为是产生烟草香气的主要成分之一[6]。酚类化合物在烟草燃烧时可发生酸性反应,中和部分碱性成分,使吸味更加醇和[5]。此外,植物多酚通常都具有抗氧化、抗肿瘤、抗菌、抗病毒等生物活性,因此可用于烟草减害研究[7-10]。目前关于云南烟叶多酚含量特点特别是各烟区多酚分量含量特点的报道较少,文章拟通过系统分析云南与国内其他优质烟叶产区烟叶多酚含量的差异,明确云南烟区多酚含量特点,以期为特色优质烟叶开发和烟草减害技术研究提供前期基础。
1 材料与方法
1.1 样品来源
1.2 样品分析
1.2.1 仪器与试剂仪器:安捷伦1290超高效液相色谱仪,配DAD检测器,美国Millipore Simplicity超纯水机,KQ-250 E型超声波提取器。
标准品:绿原酸(Chlorogenic Acid)、新绿原酸(Neochlorogenic Acid)、隐绿原酸(4-O-caffeoylquinic acid)、莨菪亭(Scopoletin)、芸香苷(Rutin)、7-羟基香豆素(7-Hydroxycoumarin),购于Sigma-Aldrich公司,纯度均大于97%,山奈酚-3-芸香糖苷无标样,用芸香苷相对定量。
其他材料:甲醇,色谱纯。乙酸,色谱纯。滤膜: 0.22 μm水相滤膜。
1.2.2 试验方法称取200 mg样品,准确至0.1mg,置于50 mL锥形瓶内,再准确加人25 mL 80%甲醇-水溶液,置于超声波提取器超声20 min。取约2 mL萃取液经0.22 μm的水相滤膜过滤后分析。
1.2.3 检测条件色谱柱:Eclipse plus C18(2.1× 50 mm,1.8 μm),柱温:30℃,流速:0.55 mL/min,进样体积:1.0 μl,流动相A:水∶甲醇∶乙酸=88∶10∶2,流动相B:水∶甲醇∶乙酸=10∶88∶2,梯度洗脱:0 min(100%A)→2.5 min(80%A)→4.5 min(20% A)→5.0 min(100%A)→6.0 min(100%A),检测波长:340 nm,参比波长:410 nm。内标法定量。
1.3 数据来源
多酚含量数据是用文章所述方法进行检测得到的数据,国内各烟区气象数据为相应气象观测站点近30年数据的平均值。
在实际应用中,由于光学装调误差、环境温度、发射和接收平台振动等会引入光纤对准误差和光束随机抖动误差,致使模场匹配程度下降,耦合效率降低,从而导致接收端信噪比下降,误码率提高,通信质量变差.接下来将推导并建立不同影响因素下空间光-少模光纤耦合效率的数理模型.
1.4 数据分析
数据分析所用软件为SPSS 18.0,DPS 7.5。
2 结果与分析
2.1 上部烟叶比较分析
国内不同烟区上部烟叶多酚含量差异较大,新绿原酸、隐绿原酸、芸香苷、山奈酚-3-芸香糖苷及多酚总量在不同烟区烟叶间存在显著性差异(0.05水平)。云南烟叶新绿原酸、莨菪亭、芸香苷及多酚总量较高,绿原酸、山奈酚-3-芸香糖苷含量较低;福建烟叶绿原酸、隐绿原酸及山奈酚-3-芸香糖苷含量较高;河南烟叶新绿原酸、隐绿原酸、莨菪亭、芸香苷及多酚总量较低;贵州烟叶多酚分量及总量均处于中间水平(表1)。
云南省内不同烟区间上部烟叶多酚含量差异不大,没有显著性差异。滇东(曲靖)烟叶莨菪亭、山奈酚-3-芸香糖苷含量较高,芸香苷及多酚总量较低;滇东北(昭通)烟叶莨菪亭含量较低;滇东南(文山)烟叶绿原酸、隐绿原酸及多酚总量较低;滇西(大理、楚雄、丽江、保山)烟叶新绿原酸含量较低;滇西南(普洱、临沧)烟叶山奈酚-3-芸香糖苷含量较低;滇中(昆明、红河、玉溪)烟叶绿原酸、新绿原酸、隐绿原酸、芸香苷及多酚总量较高(表2)。
2.2 中部烟叶比较分析
不同烟区中部烟叶多酚含量差异较大,新绿原酸、隐绿原酸、莨菪亭、芸香苷及多酚总量在不同烟区烟叶间存在显著性差异(0.05水平)。云南烟叶新绿原酸、莨菪亭、芸香苷及多酚总量较高;福建烟叶隐绿原酸及山奈酚-3-芸香糖苷含量较高;贵州烟叶绿原酸含量较高,莨菪亭含量较低;河南烟叶绿原酸、新绿原酸、隐绿原酸、芸香苷、山奈酚-3-芸香糖苷及多酚总量较低(表3)。
表1 国内不同烟区上部烟叶多酚含量比较Table 1Polyphenol content of upper leaf between different tobacco growing areas in China
表2 云南省不同烟区上部烟叶多酚含量比较Table 2Polyphenol content of upper leaf between different tobacco growing areas in Yunnan province
表3 国内不同烟区中部烟叶多酚含量比较Table 3Polyphenol content of cutter leaf between different tobacco growing areas in China
云南省内不同烟区间中部烟叶多酚含量差异不大,没有显著性差异。滇东烟叶新绿原酸、隐绿原酸含量较低;滇东北烟叶芸香苷、山奈酚-3-芸香糖苷及多酚总量较高;滇东南烟叶新绿原酸含量较高;滇西烟叶绿原酸含量较高,莨菪亭、芸香苷含量较低;滇西南烟叶隐绿原酸、莨菪亭含量较高,绿原酸、山奈酚-3-芸香糖苷及多酚总量较低;滇中烟叶多酚含量及总量均处于中间水平(表4)。
表4 云南省不同烟区中部烟叶多酚含量比较Table 4Polyphenol content of cutter leaf between different tobacco growing areas in Yunnan province
2.3 下部烟叶比较分析
不同烟区下部烟叶多酚含量差异较大,新绿原酸、隐绿原酸、莨菪亭、芸香苷、山奈酚-3-芸香糖苷及多酚总量在不同烟区烟叶间存在显著性差异(0.05水平)。云南烟叶芸香苷、山奈酚-3-芸香糖苷及多酚总量较高,绿原酸含量较低;福建烟叶绿原酸、新绿原酸、隐绿原酸及莨菪亭含量较高;河南烟叶新绿原酸、隐绿原酸、莨菪亭、芸香苷、山奈酚-3-芸香糖苷及多酚总量较低;贵州烟叶多酚含量及总量均处于中间水平(表5)。
云南省内不同烟区间下部烟叶多酚含量差异不大,没有显著性差异。滇东烟叶新绿原酸、隐绿原酸及山奈酚-3-芸香糖苷含量较低;滇东北烟叶山奈酚-3-芸香糖苷含量较高,绿原酸含量较低;滇东南烟叶绿原酸、芸香苷及多酚总量较高;滇西烟叶莨菪亭、芸香苷及多酚总量较低;滇西南烟叶莨菪亭含量较高;滇中烟叶新绿原酸、隐绿原酸含量较高(表6)。
表5 国内不同烟区下部烟叶多酚含量比较Table 5Polyphenol content of lower leaf between different tobacco growing areas in China
表6 云南省不同烟区下部烟叶多酚含量比较Table 6Polyphenol content of lower leaf between different tobacco growing areas in Yunnan province
2.4 多酚含量与生态因子相关性分析
将烟叶多酚含量与对应产区生态因子进行相关性分析发现,多酚含量与海拔及烟草各生育期的气候因子具有显著的相关性(表7)。以上部烟叶为例,新绿原酸含量与成熟前期平均气温、成熟前期日照时数呈显著负相关关系;隐绿原酸含量与移栽期、团棵期、成熟前期、成熟中期、整个成熟期降雨量及成熟后期平均气温呈显著正相关关系,与移栽期和团棵期平均气温、团棵期和成熟前期日照时数呈显著负相关关系;莨菪亭含量与移栽期平均气温呈显著正相关关系;芸香苷含量与海拔、移栽期和团棵期日照时数呈显著正相关关系,与移栽期和团棵期降雨量、成熟前期、成熟中期、成熟后期平均气温和成熟前期、成熟后期和成熟期日照时数、整个成熟期平均气温和日照时数呈显著负相关关系;山奈酚-3-芸香糖苷含量与移栽期、团棵期、成熟前期、成熟中期、成熟期降雨量,成熟中期、成熟后期平均气温和成熟后期、成熟期日照时数呈显著正相关关系,与海拔、移栽期、团棵期平均气温和团棵期日照时数呈显著负相关关系;多酚总量与成熟前期平均气温和日照时数呈显著负相关关系。
3 讨论
(1)目前已知有多种因素对烟草中多酚类物质含量有重要影响,包括烟草品种和类型、烟叶着生部位、成熟度、光照、温度、营养及调制方法等[11-12]。光照、温度等自然条件对烟叶中多酚含量的影响十分明显,光照能诱导烟草体内多酚物质合成代谢水平的上升,烟叶中绿原酸和莨菪亭含量的变化也与烟株的受寒温度密切相关[2]。已有报道河南和云南烟区不同品种烟叶多酚含量的比较分析[13-14],明确了品种对多酚含量的影响。文章以多酚各项分量和总量分析为基础,明确了生态条件与烟叶多酚含量的关系及其对烟叶多酚含量的影响。
(2)国内各传统优质烟叶产区烟叶多酚含量存在显著性差异,云南烟区上部烟叶新绿原酸、莨菪亭、芸香苷及多酚总量较高,绿原酸、山奈酚-3-芸香糖苷含量较低;中部烟叶新绿原酸、莨菪亭、芸香苷及多酚总量较高;下部烟叶芸香苷、山奈酚-3-芸香糖苷及多酚总量较高,绿原酸含量较低。有研究表明,多酚含量与烟叶风格有一定的相关性[15-17],云南烟叶具有典型的清香型风格,云南烟区具有低纬高原、移栽期平均气温较高、团棵期降雨量较小、成熟前期平均气温较低、成熟前期日照时数较短、成熟中后期降雨量较大的气候特征,这可能是造成云南烟叶芸香苷及多酚总量较高,绿原酸相对含量较低的气候原因,文章研究结果可以为深入挖掘烟叶质量风格的形成提供基础。此外,尝试从含量较高的废弃烟叶中提取多酚物质进行减害研究可以为烟叶的可持续发展提供技术支撑。
表7 多酚含量与生态因子相关性分析Table 7Correlation analysis between polyphenol content and ecological factor
[1]尹建雄,卢红.烟草中多酚化合物及多酚氧化酶研究进展[J].广西农业科学,2005(3):284-286.
[2]徐晓燕,孙五三,王能如.烟草多酚类化合物的合成与烟叶品质的关系[J].中国烟草科学,2003,24(1):3-5.
[3]吴德喜,何洁,向丽红,等.云南不同烟区红花大金元烟叶中多酚含量的差异性研究[J].安徽农业科学,2014,42(22):7561-7562.
[4]武德传,周冀衡,樊在斗,等.云南烤烟多酚含量空间变异分析[J].作物学报,2010(1):141-146.
[5]周恒,许自成,赵会纳,等.烟草多酚类物质的研究进展[J].浙江农业科学,2009(5):949-953,955.
[6]赵会纳,潘文杰,陈懿,等.不同烤烟品种发育过程中多酚物质动态变化分析[J].江西农业学报,2011(8):76-78+82.
[7]金莹,孙爱东.植物多酚的结构及生物学活性的研究[J].中国食物与营养,2005(9):27-29.
[8]徐国前,张振文,郭安鹊,等.植物多酚抗逆生态作用研究进展[J].西北植物学报,2011,31(2):423-430.
[9]王修杰,袁淑兰,魏于全.植物多酚的防癌抗癌作用[J].天然产物研究与开发,2005,17(4):508-517.
[10]袁竹连.番木瓜不同部位多酚物质的提取及其抗氧化活性研究[J].广东农业科学,2012,39(16):105-108.
[11]朱小茜,徐晓燕,黄义德,等.多酚类物质对烟草品质的影响[J].安徽农业科学,2005(10):132-133.
[12]刘阳,高丽君,蔡宪杰,等.采收成熟度对烤烟多酚含量和组成的影响[J].烟草科技,2011(8):73-78.
[13]刘阳,尹启生,宋纪真,等.不同品种烤烟多酚含量和组成的差异分析[J].烟草科技,2007(8):32-34,42.
[14]陈剑明,冯洪涛,夏启东,等.云南主产烟区不同品种烟叶多酚研究[J].安徽农业科学,2013,41(13):5929-5930.
[15]冉霞,徐光军,牟兰,等.贵州不同产区烤烟多酚类物质的分析[J].贵州农业科学,2012,40(12):40-44.
[16]宗浩,杨程,陈刚,等.不同烤烟品种香型风格与多酚类物质含量差异分析[J].中国农学通报,2011,30:241-245.
[17]姜慧娟,赵铭钦,任伟,等.浓香型烤烟多酚类物质含量与外观质量的关系分析[J].西南农业学报,2014,27(2):842-845.
(责任编辑 王家银)
Characteristics Analysis of Yunnan Flue-cured Tobacco Leaf on Polyphenol Content
PANG Tao1,LIN Qian2,LL Yong1,SHI Jun-li1,DENG Jian-hua1,LU Xiu-ping1
(1.Yunnan Academy of Tobacco Agricultural Science,Yunnan Hongta 653100,China;2.Yuxi Normal University,Yunnan Hongta 653100,China)
Polyphenol content was compared between tobacco leaves from Yunnan,Fujian,Guizhou and Henan in this paper.The result showed that the total polyphenol content of tobacco leaf from Yunnan was higher than that from the other areas.Yunnan tobacco leaf had more neochlorogenic acid,scopoletin and rutin in upper and cutter leaf,while had more rutin and kaempferol-3-rutinoside in lower leaf.The correlation analysis between polyphenol content and ecological factors showed that the higher altitude,higher average temperature of transplanting period,lower average temperature and sunshine of early maturity period,and larger rain fall of late maturity period might be the reasons for higher polyphenol content in Yunnan tobacco leaf.
Yunnan;Flue-cured tobacco;Polyphenol;Analysis
S572
A
1001-4829(2017)1-0072-06
10.16213/j.cnki.scjas.2017.1.014
2015-03-03
中国烟草总公司云南省公司资助项目“云南烟草多酚含量特点及其应用研究”(2014YN16);“云南‘2260’优质烟叶开发”(2016YN28)
逄涛(1978-),男,博士,助理研究员,主要从事烟草化学研究工作,E-mail:pangtao@yntsti.com。