海拔高度对烟叶多酚和类胡萝卜素含量的影响
白森;韦建玉;邓宾玲;龙晓彤;蔡联合
【摘 要】为全面掌握不同海拔烟叶的质量状况,指导卷烟配方用烟,选取3个不同海拔高度进行大田试验,研究了海拔对烟叶中的多酚、类胡萝卜素含量影响.结果表明:随海拔高度的增加,中、上部烟叶中莨菪亭含量呈显著降低趋势,其他多酚类物质及总酚含量呈上升趋势;不同海拔烟叶中的类胡萝卜素含量中部叶与上部叶的变化存在差异,中部叶中海拔烟叶的类胡萝卜素含量最高,而上部叶中海拔的最低.结论:高海拔有利于提高烟叶中除莨菪亭外的多酚类物质含量,海拔对烟叶中类胡萝卜素含量的影响因烟叶部位而异.%In order to master the tobacco leaves' quality at different altitude and guide cigarette formula with different tobacco leaves, field trials at three different altitudes were conducted in aspect of the influence of altitudes on polyphenol and carotenoid content. The results showed that the scopoletin in middle and upper tobacco leaves decreased distinctly as the altitude height rising. And other polyphenol content and general polyphenol content showed an increasing trend as the altitude height rising; The carotenoid content in middle and upper tobacco leaves at different altitude had diff
erent changing trend and middle tobacco leaves at mid-altitude height had the highest carotenoid content, but in upper tobacco leaves, the mid-altitude height had the lowest level of carotenoid content. Conclusion: the high altitude was benefit to increase the tobacco leaves' polyphenol content except scopoletin, and the effect of altitude on tobacco leaves' carotenoid content varied according to the growing position.
【期刊名称】《贵州农业科学》
【年(卷),期】2012(040)007
【总页数】3页(P66-68)
【关键词】海拔;多酚;类胡萝卜;烟叶
【作 者】白森;韦建玉;邓宾玲;龙晓彤;蔡联合
【作者单位】湖南农业大学,湖南长沙410000;广西中烟工业有限责任公司,广西南宁530001;广西中烟工业有限责任公司,广西南宁530001;广西中烟工业有限责任公司,广西南宁530001;广西中烟工业有限责任公司,广西南宁530001;广西中烟工业有限责任公司,广西南宁530001
【正文语种】中 文
【中图分类】S572
多酚类物质和类胡萝卜素是烟叶中重要的化学成分。有研究表明[1-2],烟叶中含有丰富的多酚类物质,其总量最高可达烟叶干重的6.04%,绿原酸、芸香苷和莨菪亭是烟叶中最主要的酚类物质,含量通常占多酚类物质总量的75%以上。多酚是烟叶中重要的香气物质和香气前体物。有研究显示[3-4],烟叶中多酚含量与烟叶品质呈相关关系,多酚与蛋白质含量的比值是衡量烟叶品质的重要指标之一,酚类物质对烤烟品质、泽和生理强度等都存在重要影响。类胡萝卜素是烟叶中重要的香气前体物之一,对调制后烟叶的颜及烟叶的香味和吃味存在影响,类胡萝卜素的降解产物丙酮、大马酮、紫罗兰酮、巨豆三烯酮、二氢猕猴桃内酯等在烟支燃吸过程中能够产生香气物质,影响烟叶的香吃味[5-6]。
海拔高度是影响基地烟叶生产环境的重要因子之一,其对烟叶生长过程中的光照、温度等均存在重要影响。黎妍妍等[7]通过对不同烟区烟叶进行聚类分析,研究了海拔对烟叶中多酚含量的影响,结果表明,海拔高度在1 050~1 200 m(最高)时,烟叶的多酚类物质含量较高。杨虹琦等[8]通过研究不同纬度不同海拔烟叶的类胡萝卜素物质含量,结果表明,高海拔烟叶
的叶黄素、β-胡萝卜素总量较高。目前,关于同一烟区不同海拔对烟叶中多酚、类胡萝卜素含量影响的报道较少。为此,笔者选取3个海拔高度进行大田试验,研究了同一烟区海拔高度对烟叶中的香气前体物多酚、类胡萝卜素含量的影响,进而为指导配方用烟奠定理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
试验以云烟87为材料,采用相同的栽培管理措施。试验结束后,每块试验田随机采集1套试验样品,每套样品包含C3F和B2F两个等级的初烤烟叶,每个样品3 kg。
1.2 方法
1.2.1 试验设计 试验于2009年在云南巧家基地开展,设置3个处理,分别为高海拔(1 800~2>000>m)、中海拔(900~1>100>m)和低海拔(700~800>m),每个处理设置4个重复,小区面积为194.4 m2,行距1.2>m,株距0.5>m,试验田采用相同的田间管理及烘烤措施。
1.2.2 样品检测[9-12]
1) 多酚类物质含量测定。包括新绿原酸、4-0-咖啡奎尼酸、绿原酸、莨菪亭、芸香苷、酚糖苷、总酚。采用Waters2695高效液相谱检测(谱柱Waters Xbridge C18 Column)。测定时称取0.1>g样品,置于50>mL锥形瓶中,加入20.0>mL 50%甲醇+水溶液,超声波萃取20>min。取2 mL萃取液经0.45>μm的水相滤膜过滤。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:0~16.5>min(100%A)、16.5~30>min(80%A+20%B);30~40>min(20%A+80%B)。柱温30℃。
2) 类胡萝卜素物质含量测定。包括叶黄素、β-胡萝卜素、类胡萝卜素,采用Waters2695高效液相谱检测(谱柱WatersSunfire C18 Column)。测定时称取样品1.00>g,置于50>mL三角瓶中,加入25>mL丙酮,超声波萃取45>min,在-20℃下静止1>h,用0.45>μm针头过滤进样。流动相A:甲醇∶异丙醇(体积比为1∶1);流动相B:超纯水(R>18MΩ)。流速:0.5>mL/min。梯度:0~10>min(90%A+10%B)、10~27>min(100%A)、27~30>min(90%A+10%B),平衡5>min后自动进样,进样量10>μL,柱温25℃。
1.2.3 数据处理 采用SPSS17.0对数据进行单因素方差分析及显著性检验。
2 结果与分析
2.1 不同海拔高度烟叶的多酚类物质含量
1) 中部烟叶。由表可知,在不同海拔高度条件下,中部烟叶的多酚类物质含量存在差异。高海拔(1>800~2>000>m)烟叶中多酚类物质除莨菪亭显著低于中海拔(900~1>100>m)和低海拔(700~800>m)外,其余酚类物质含量高海拔处理的极显著高于中、低海拔处理。在检测的酚类物质中,莨菪亭含量随海拔高度的增加而显著降低,其余酚类物质的含量随海拔高度的增加而显著增加。总酚含量以高海拔烟叶的最高,为42.66>mg/g,其较中、低海拔分别增加24.23%和69.82%。
2) 上部烟叶。不同海拔条件下,莨菪亭含量随海拔高度的增加呈降低趋势,高海拔烟叶的最低,为0.63>mg/g,其含量极显著低于低海拔的处理;新绿原酸、4-0-咖啡奎尼酸、绿原酸、芸香苷、酚糖苷以及总酚含量均随海拔高度的增加而显著增加。烟叶总酚含量高、中海拔处理较低海拔处理的分别增加113.51%和35.65%。上部烟叶多酚类物质含量随海拔高度的变化趋势与中部叶类似。
表1 不同海拔中部烟叶和上部烟叶的多酚类物质含量Table 1 The polyphenol content in middle and upper tobacco leaves at different altitude mg/g烟叶部位Leafposition海拔类型Alt
itude新绿原酸Neochlorogenicacid4-0-咖啡奎尼酸4-0-coffeequinate绿原酸Chlorogenicacid莨菪亭Scopoletin芸香苷Rutin酚糖苷Kaempferolphenolicglycoside总酚Totalphenolics中部烟叶(C3F)高海拔3.08aA3.80aA16.93aA0.47aA16.85aA1.55aA42.66aA Middletobaccoleaves中海拔2.51bB2.95bB15.54aA1.16bAB11.04bB1.15bB34.34bB低海拔2.44bB2.21cB9.59bB1.33bB8.47bB1.08bB25.12cC上部烟叶(B2F)高海拔3.26aA3.86aA19.11aA0.63aA24.62aA1.76aA53.25aA Uppertobaccoleaves中海拔2.22bB2.46bB13.13bAB0.91aA13.84bB1.28bB33.83bB低海拔1.99bB2.19bB10.03bB1.54bB7.92cC1.27bB24.94cB
注:表中同一部位烟叶的同列数字后不同小写字母表示差异达0.05显著水平,不同大写字母表示差异达0.01显著水平。
Note:Different capital and lowercase letters in the same column indicated the significant levels at 1% and 5% respectively.
2.2 不同海拔高度烟叶的类胡萝卜素含量
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1) 中部烟叶。由图示可知,不同海拔处理的中部烟叶的类胡萝卜素类物质(叶黄素、β-胡萝卜素、类胡萝卜素总量)含量存在差异。中海拔烟叶的类胡萝卜素总量最多,其较高海拔与低海拔烟叶分别增加24.06>μg/g和44.93>μg/g。不同海拔中部烟叶的叶黄素和β-胡萝卜素表现出与类胡萝卜素相同的趋势,均以中海拔最高,其次是高海拔,低海拔最低。
2) 上部烟叶。不同海拔上部叶的类胡萝卜素含量亦存差异,由图示可知,与中部叶不同,上部叶中海拔烟叶的叶黄素、β-胡萝卜素和类胡萝卜素总量最低,分别为29.53>μg/g、44.34>μg/g和73.87>μg/g。高海拔和低海拔烟叶的叶黄素、β-胡萝卜素和类胡萝卜素总量差异不大,其中,叶黄素低海拔的略高,为39.49>μg/g;β-胡萝卜素和类胡萝卜素总量均以高海拔的最高,分别为60.28>μg/g和98.45>μg/g。
图示 不同海拔高度中部叶和上部叶的类胡萝卜素含量
Fig. The carotenoid content in middle and upper tobacco leaves at different altitude
3 结论与讨论
1) 不同海拔高度对烤烟中部和上部烟叶多酚类物质和类胡萝卜素含量有明显影响。随海拔高
度的增加,中、上部烟叶的莨菪亭含量呈显著降低趋势,低海拔烟叶的最高;其他多酚类物质新绿原酸、4-0-咖啡奎尼酸、绿原酸、芸香苷、酚糖苷以及总酚含量均随海拔高度的增加而显著增加,总酚含量以高海拔的烟叶最高。说明,高海拔有利于提高烟叶中除莨菪亭外的多酚类物质含量。