辽宁烤烟安全性指标特征分析及与其他产区的差异

郭可谦，阳苇丽，宋鹏飞，黄五星，许自成*

(1.河南农业大学 烟草学院，河南 郑州 450002；2.红塔烟草(集团)有限责任公司，云南 玉溪 653100)

辽宁烤烟安全性指标特征分析及与其他产区的差异

郭可谦1，阳苇丽1，宋鹏飞2，黄五星1，许自成1*

(1.河南农业大学 烟草学院，河南 郑州 450002；2.红塔烟草(集团)有限责任公司，云南 玉溪 653100)

为了解东北地区烟叶的安全性程度，及与其他产区的差异，以辽宁烟区为代表，研究了烤烟C3F样品的安全性指标[烟草特有亚硝胺(TSNA)、烟气成分含量]的变异状况，并与其他烟区进行了比较分析。结果显示：烟叶几种TSNA含量大小呈现出NAT+NAB>NNN>NNK，辽宁烤烟各烟气安全性指标含量高低表现为：HCN>苯酚>焦油>苯并[α]芘>CO>氨>烟碱>NNK。对辽宁烟区与其他烟区烤烟安全性指标进行比较后发现：辽宁烤烟烟叶各类TSNA含量均低于云南，且差异达到显著或极显著水平；辽宁烤烟烟气焦油、CO、氨、NNK、HCN含量均低于黄淮烟区、南方烟区及全国重点烟区平均水平，其中烟气CO、氨、HCN含量显著或极显著低于黄淮、南方及全国重点烟区平均水平，烟气焦油含量显著低于黄淮烟区，NNK含量在烟区间差异不显著；烟气烟碱、苯酚、苯并[α]芘含量在烟区间差异均未达到显著水平。

辽宁；烤烟；安全性指标；差异分析

烟草安全性指标主要指烟草特有亚硝胺(TSNA)、多环芳烃类物质、氮氧化物、挥发性醛、酮和农药残留等，这些物质通过卷烟的吸食进入人体，对人体健康造成不同程度的损害，严重影响烟叶的安全性。国内对烟叶安全性研究以及如何提高安全性十分关注，至今也有许多相关研究报道，如谢剑平等[1]通过生物毒理试验对烟叶有害物质进行研究，采用卷烟主流烟气中的有害成分综合表现卷烟烟气的危害性；周冀衡等[2]对于不同品种的质量及安全性进行分析；王勇等[3]通过研究烟叶的不同成熟度来探讨烤烟的安全性指标。另外，外国研究者们已成功研究出低焦油低生物碱等烤烟新品种，在满足消费者需求的同时，减少了吸烟对人体的危害[4～6]。用单一地区烟叶或某些特定因素来分析烟叶安全性，不能实现对烟叶安全生产的整体把握，因为安全性指标是存在差异的，不同产区、不同品种、栽培措施、烘烤条件以及土壤状况都会对其产生影响。目前对烟叶如何能降低危害的研究已经很多，可是对不同地区的烟叶的安全性指标综合对比分析很少。本研究以辽宁烟区为代表，通过对辽宁烤烟特有亚硝胺、烟气等指标含量的分布状况进行描述性比较分析，以及与其他重点植烟省份烤烟的安全性指标进行方差和差异性比较分析，明确了该地烤烟安全性指标特点及影响因素，可为今后的生产提供参考依据。

1 材料和方法

1.1 样品采集与材料收集

样品取自辽宁省主要植烟区，选取当地主栽烤烟品种烤后烟叶C3F样品22份，每个样品3.0 kg，用于测定烟叶烟草特有亚硝胺、烟气等安全性指标含量。试验材料收集：材料一来自2010年《烟草科技》王保兴等[7]的论文“烤烟中烟草特有亚硝胺的对比”，收集了云南烟区(大理、宾川、南涧、昆明)C3F烟叶样品中TSNAs含量，用于与辽宁烟区烟叶TSNAs含量的比较分析；材料二来自中国烟草总公司辽宁省公司、郑州烟草研究院。收集包括全国16个省(辽宁、湖北、湖南、云南、安徽、四川、贵州、河南、福建、重庆、贵州、江西、黑龙江、陕西、广西、广东)31个植烟地区烤烟C3F烟叶样品43份，其中辽宁烟叶样本数为21份，此材料用于辽宁烟区烟气烟碱、焦油、CO含量与重点烟区(黄淮、南方)及全国重点烟区的比较。

1.2 测定方法

1.2.1 烟草特有亚硝胺(TSNA)含量的测定 具体测定方法为：称取烟末样品4 g放入锥形瓶内，加入40 mL二氯甲烷、2 mL氢氧化钠；将锥形瓶置于回旋振荡器上，振荡萃取60 min；再加入40 mL二氯甲烷、2 mL氢氧化钠于锥形瓶第2次萃取烟样，振荡20 min；用20 mL二氯甲烷、1 mL氢氧化钠第3次萃取烟样，振荡20 min，收集萃取液。将萃取液过滤并经层析柱净化后合并收集于浓缩瓶内，将浓缩瓶连接旋转蒸发仪，使液体蒸发至略低于1 mL，加入内标(N-亚硝基二正丁基胺)10 μL，定容至1 mL，转移至气相色谱-热能分析联用仪(Trace GC-TEA)中进行测定。色谱柱为DB5-MS(30×0.53×1)，进样口温度为240 ℃；程序升温：初始温度50 ℃保持2 min，以10 ℃/min速率升温至165 ℃保持1 min，3 ℃/min至205 ℃保持3 min，10 ℃/min至230 ℃保持10 min；载气：氦气，恒流4 mL/min。

1.2.2 烟气安全性指标的测定 烟气中焦油、CO、烟碱、B[α]P、HCN、NNK、苯酚含量均采用行业标准方法进行测定；氨含量测定采用加拿大卫生部推荐的分析方法[8]。

2 结果与分析

2.1 辽宁烤烟安全性指标的数量特征

2.1.1 烟叶TSNA的描述统计 我国主要烤烟产区(河南、湖南、云南、山东)不同品种烟叶的总TSNA含量一般为156～420 ng/g[8]。表1结果表明：辽宁烤烟总TSNA含量明显低于主产烟区，且其最大值也明显低于这个范围的下限。另外，TSNA各指标变异系数均较大，说明各类TSNA含量分布不稳定；与NNN和NNK相比，NAT+NAB的变异系数较小。

表1 烤烟烟叶烟草特有亚硝胺含量的描述统计

2.1.2 烟气安全性指标的描述统计 辽宁烤烟烟气安全性指标含量状况见表2。烟气焦油、烟碱、CO释放量是目前普遍采用的3项评价烟叶安全性的指标。辽宁烤烟烟气焦油、烟气CO的变异系数均小于10%，变异弱；烟气烟碱的变异系数为17.12%，变异中等。

苯并[ɑ]芘(B[ɑ]P)是多环芳烃中最重要的一种致癌物。辽宁烤烟烟气中B[α]P含量为14.37 μg/支，变异系数为3.96%，变异较弱。另外，辽宁烤烟烟气中苯酚、NNK的变异系数分别为19.98%和10.60%，变异中等；HCN和氨的变异系数分别为3.64和4.72，变异较弱。

表2 辽宁烤烟烟气安全性指标的描述统计

2.2 辽宁烤烟安全性指标与其他烟区的差异比较

2.2.1 辽宁烤烟烟叶特有亚硝胺(TSNA)含量与云南烟区比较 辽宁烤烟NNN、NNK、NAT+NAB及总TSNA含量均低于云南烟区(图1)。显著性检验表明：辽宁和云南烤烟烟叶NNN含量差异达显著水平；NNK、NAT+NAB及总TSNA含量差异达极显著水平。

2.2.2 辽宁烤烟烟气安全性指标含量与重点烟区及全国主要烟区比较 辽宁烤烟烟气烟碱、CO、焦油含量与重点烟区(黄淮、南方)及全国比较见图2。烟气烟碱含量以黄淮烟区最高，辽宁次之，南方烟区最低。辽宁烟气CO含量最低，且显著低于黄淮烟区、南方烟区和全国；烟气CO含量在烟区间具体表现为：黄淮烟区>全国>南方烟区>辽宁。辽宁烟气焦油含量最低，显著低于黄淮烟区；烟气焦油含量在烟区间具体表现为：黄淮烟区>全国>南方烟区>辽宁。

图1 辽宁与云南烤烟烟叶烟草特有亚硝胺含量的比较表3 辽宁与云南烤烟烟草特有亚硝胺 含量差异的显著性测验

项目NNNNAT+NABNNK总TSNAt值2.276*9.653**5.782**7.649**标准误2.9404.9774.85510.826

辽宁烤烟烟气NNK、苯并[ɑ]芘、氨含量与重点烟区(黄淮、南方)及全国比较见图3。辽宁烟气NNK含量最低，但与黄淮烟区、南方烟区和全国差异不显著。烤烟烟气B[α]P含量在烟区间差异不显著，以辽宁含量最高，南方烟区最低。辽宁烤烟烟气氨含量最低，显著低于黄淮、南方烟区及全国。

辽宁烤烟烟气苯酚、HCN含量与重点烟区(黄淮、南方)及全国比较见图4。烟气苯酚含量以黄淮烟区最高，在烟区间表现为：黄淮>辽宁>南方>全国，但烟气苯酚含量在烟区间差异不显著。烟气HCN含量在不同烟区间差异显著，黄淮烟区烟气HCN含量最高，其次是全国，辽宁烟气HCN含量最低，且与黄淮、南方烟区和全国差异达到显著水平。

图2 辽宁烤烟烟气烟碱、焦油、CO含量 与重点烟区及全国比较

3 讨论

辽宁烤烟烟叶总TSNA含量为41.02±18.90 ng/g，变幅18.87～93.37 ng/g，明显低于全国烟叶总TSNA平均含量水平(250 ng/g)[8]，与全国烟叶主产区之一的云南省相比，辽宁烤烟烟叶TSNA各指标含量也均低于云南省烤烟烟叶，且差异都达到显著或极显著水平。我国烤烟烟碱含量地区间差异较大，南方烟区高于北方烟区[9]，辽宁省作为北方烟区，烟碱含量相对较低。而烟叶中的烟碱与TSNA有密切关系,烟碱的代谢与降解可产生次生代谢产物，主要是去甲基烟碱，其次是可替宁和假氧化烟碱，其中去甲基烟碱和假氧化烟碱都是生成NNN和NNK的中间产物[10]。因此，烟碱含量低应该是辽宁烤烟总TSNA含量较低的原因之一。另外，从汪安云等[11]的研究结果看，不同品种间烟叶TSNA含量不同，这是否成为辽宁烤烟烟叶TSNA含量较低的因素之一，还有待于进一步研究。

图3 辽宁烤烟烟气NNK、B[a]P、氨含量 与重点烟区及全国比较

图4 辽宁烤烟烟气苯酚、HCN含量 与重点烟区及全国比较

辽宁烤烟烟叶中TSNA含量高低顺序为NAT+NAB>NNN>NNK，这与已有的研究结果[7]一致。从研究结果看，辽宁烤烟中TSNA各指标变异系数均较大，这可能与辽宁烟区土壤、气候等自然条件的差异以及栽培管理技术水平的高低有一定关系。

卷烟烟气中的焦油、烟碱和一氧化碳等烟气常规化学指标是影响卷烟产品抽吸品质的关键，也是消费者关注的焦点[12]。本研究结果表明，烟气中烟碱含量在辽宁烟区、黄淮烟区和云南烟区间差异不显著，而焦油、一氧化碳含量，辽宁烤烟均显著或极显著低于黄淮、南方烟区及全国平均水平。

一般认为，烟气烟碱与烟叶化学成分中烟碱存在着极显著的正相关[13]。辽宁烤烟烟叶中烟碱含量相对较低，而本研究发现，辽宁烤烟烟气中烟碱含量与其它产区差异不显著。这与杨永锋等的研究不符。但根据黄富等[14]的研究，南江3号品种烟碱显著低于其它品种，但烟叶烟碱进入烟气烟碱中的比例显著高于其它品种。即不同品种烟叶烟碱进入烟气烟碱的比例不同。辽宁烤烟烟叶烟碱进入烟气烟碱的比例是否高于其它品种，还有待于进一步验证。

烟叶焦油释放量与总糖、还原糖含量呈极显著负相关，与烟叶总氮、烟碱、石油醚提取物、总挥发碱含量呈极显著正相关[15]。辽宁烟区昼夜温差大，烟叶中总糖、还原糖含量较高，烟碱含量较低，因此烟叶焦油释放量较低，这与厉昌坤等的研究结果一致。另外，郭东锋等[16]研究认为，烟叶烟气CO与烟叶烟碱呈显著正相关，而辽宁烤烟烟叶烟碱含量较低、烟气CO含量较低，这也符合其研究结果。

4 结论

辽宁烤烟烟叶总TSNA含量明显低于全国平均水平，各TSNA指标含量也均低于云南省烤烟烟叶，且差异都达显著或极显著水平；与黄淮烟区、云南烟区相比，辽宁烤烟烟气焦油、CO、氨、NNK和HCN等烟气安全性指标均相对较低。

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(责任编辑：许晶晶)

Characteristic Analysis of Safety Indexes of Flue-cured Tobacco in Liaoning and Comparison with Other Tobacco-growing Areas

GUO Ke-qian1, YANG Wei-li1, SONG Peng-fei2, HUANG Wu-xing1, XU Zi-cheng1*

(1. College of Tobacco Science, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China;2. Hongta Tobacco (Group) Limited Liability Corporation, Yuxi 653100, China)

In order to understand the degree of safety of tobacco leaf in Northeastern area, we studied the variation status of safety indexes [content of tobacco-specific nitrosamine (TSNA), and content of smoke compositions] of flue-cured tobacco C3F samples in Liaoning, and analyzed the differences in tobacco leaf safety indexes between Liaoning area and other tobacco-growing areas. The results showed that the content of several kinds of TSNA in tobacco leaves had the order of NAT+NAB>NNN>NNK. The content of smoke safety indexes of flue-cured tobacco in Liaoning was arranged as follows: HCN>phenol>tar>benzopyrene>CO>ammonia>nicotine>NNK. The contents of all kinds of TSNA in flue-cured tobacco leaves in Liaoning were significantly (P<0.05 orP<0.01) lower than those in Yunnan. The contents of CO, ammonia and HCN in smoke of flue-cured tobacco in Liaoning were significantly (P<0.05 orP<0.01) lower than those in Huang-Huai area, Southern area and the average level in national key tobacco-growing areas, The content of tar in smoke of flue-cured tobacco in Liaoning was significantly (P<0.05) lower than that in Huang-Huai area. There were no significant differences in the contents of NNK, nicotine, phenol and benzopyrene in smoke of flue-cured tobacco among different tobacco-growing areas.

Liaoning; Flue-cured tobacco; Safety index; Difference analysis

2017-02-23

云南中烟工业公司科技攻关项目(2011YL03);中国烟草总公司辽宁省公司重点科技攻关项目(LY201001)。

郭可谦(1991─)，女，吉林长春人，硕士研究生，主要从事烟草原料质量评价研究。*通讯作者：许自成。

S572

A

1001-8581(2017)07-0094-04