2024年5月8日发(作者:宓雪萍)
植烟土壤因子对烤烟烟叶中角鲨烯积累的影响
金亚波;罗宝雄;袁亮;江定心;韦建玉;周效峰
【摘 要】对2013年采自广东省10个生态区的18个烟叶样品和采自广西省22
个生态区的22个烟叶样品中角鲨烯含量进行了分析.结果表明:广东省和广西省生
态区烟叶中角鲨烯平均含量分别为24.57和18.44 mg/kg;不同等级烟叶中B2F等
级角鲨烯含量高于C3F和X2F;所取样品中以广东省马市镇砂泥田种植的K326品
种的B2F等级烟叶的角鲨烯含量最高,为39.63 mg/kg;含有砂质,质地疏松,pH值
中性偏弱酸性的植烟土壤有利于烟叶中角鲨烯的积累,同时土壤中微量元素Zn含量
丰富也有利于角鲨烯的积累.%This study was conducted to determine
squalene in flue-cured tobacco leaf in major tobacco production areas in
Southern China, the substance in flue cured tobacco leaf was extracted by
Soxhlet extractor with petroleum ether, and then squalene was separated
and determined by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) with
selected ion monitoring. The average content of squalene in flue-cured
tobacco in the production areas of Guangdong was 24.57 mg/kg, and that
of Guangxi was 18.44 mg/kg. The content of squalene in the B2F grade of
flue-cured tobacco leaf generally was higher than that of the C3F or X2F
grade. The highest content of squalene in flue-cured tobacco leaf was
39.63mg/kg in the B2F-graded leaf of the variety K326 cultivated in Mashi
town of Guangdong with sand mud field soil. The neutral to slightly acidic
porous sandy soil was conducive to accumulation of squalene in flue-cured
tobacco leaf, and so was the Zn element in soil.
【期刊名称】《湖南农业科学》
【年(卷),期】2018(000)002
【总页数】5页(P38-42)
【关键词】烤烟烟叶;土壤生态因子;角鲨烯;积累
【作 者】金亚波;罗宝雄;袁亮;江定心;韦建玉;周效峰
【作者单位】广西中烟工业有限责任公司 , 广西 南宁 530001;广西河池市烟草公
司 ,广西 河池 547000;天然农药与化学生物学教育部重点实验室,华南农业大学昆
虫毒理研究室,广东 广州 510642;天然农药与化学生物学教育部重点实验室,华南农
业大学昆虫毒理研究室,广东 广州 510642;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
角鲨烯常温下为无色油状液体,是一种高度不饱和脂肪族烃类化合物。最初由日本
化学家Tsujimoto于1906 年在黑鲨鱼肝油中发现[1]。1914年被命名为
Squalene,其化学名称为2,6,10,15,19,23-六甲基-2,6,10,14,18,22-二十四碳六
烯,属开链三萜类化合物,又称鱼肝油萜,也称鲨烯。1976年,研究者确定了角
鲨烯的单晶结构[2],自此其生物作用逐渐被人们所认识。研究表明,角鲨烯不仅
具有促进新陈代谢、活化细胞、强化内脏的作用,还具有强烈的抗氧化作用,能有
效防止细胞老化和癌变,并提高机体免疫力,被广泛应用于医药、美容、化妆品等
各个领域[3]。目前,市场上的角鲨烯主要来自于深海鲨鱼肝油。但研究发现,油
脂不皂化物中也含有角鲨烯,尤其在橄榄油、棕榈油及其脱臭馏出物中含量较多,
而菜籽油、大豆油、米糠油、棉籽油等植物油中也含有一定量的角鲨烯[4-5]。由
于角鲨烯广阔的应用前景,人们不断探索鲨鱼以外的角鲨烯天然资源以及人工化学
合成方法,以期获得更多的角鲨烯[6]。
角鲨烯是烟草三萜中的主要化合物,Alan等[5]1961年从烟气中分离检测出了角
鲨烯。John等[6]在2013年首次报道了采用超临界二氧化碳流体萃取技术,利用
GC-MS检测方法,可以从Kentucky烤烟中检测到角鲨烯。在烤烟中,角鲨烯是
一种香气物质或香气物质的前体物质,可以直接改善烟草吃味,对提高烟草品质有
很重要作用。研究表明,萜类的角鲨烯代谢与烟株对由臭氧引起的气候斑的抗性有
关,进而影响烟叶的品质[7]。
前期研究发现广东烤烟烟气中含有一定量的角鲨烯[8]。在此基础上,笔者对2013
年采自广东省10个生态区的18个烟叶样品和采自广西省22个生态区的22个烟
叶样品中角鲨烯含量进行了分析研究,以期探索气候、栽培土壤、烤烟品种及烟叶
品级对烟叶角鲨烯含量的影响,为进一步筛选和培育优质的高角鲨烯含量烤烟提供
依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试烤烟样品由广东省烟草公司和广西烟草公司提供,种植地区和等级见表1和2。
将烟叶样品于55℃烘箱烘干后,粉碎过40目筛,干燥条件下储存备用。
主要仪器有Agilent 5975 GC-MS(美国)、Heidolph
Hei-VAP Advantage ML旋转蒸发仪(德国)、SHZ-D(Ⅲ) 循环水式真空泵
(巩义市予华仪器有限责任公司)、T-1000型电子天平(美国双杰兄弟有限公
司)、HG7-A型恒温干燥箱(北京试验设备厂)、DWY-100X型电动植物粉碎机
(四川中科);25 mm(0.45µm)过滤器(美国)和组装索氏提取器(美国)。
主要试剂有角鲨烯标准品(纯度98%,美国Sigma公司)、石油醚(分析纯)和
无水硫酸钠(分析纯)等。
1.2 试验方法
1.2.1 检测样品制备 称取过40目筛的烟叶粉末20 g,用滤纸包裹装入索氏提取
器内,将水浴温度恒定为75℃,往提取器中加入200 m L石油醚(60~90℃)
回流加热4 h,用无水硫酸钠干燥石油醚层,取石油醚提取液用旋转蒸发仪旋转蒸
发至干,得黄色烟叶提取物,用石油醚定溶至50 m L,密封,置于-4℃冰箱中保
存,待测。
1.2.2 GC-MS分析条件 GC-MS分析条件参考文献方法[8],作相应改动。气相
色谱条件:HP-5MS毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 µm),柱温150℃,程
序升温15℃/min至290℃,恒温15 min;载气为高纯He;进口温度300℃;
分流比20∶1;溶剂切除1.5 min;进样量0.5 µL。质谱条件:GC/MS接口温度
290℃;离子源温度235℃;电离方式EI源;电离电压70 eV;质量扫描范围
30~500 amu;SCAN(全扫描)检测。
1.2.3 不同生态区烤烟烟叶样品采集 2013年,在广东省不同生态区采集18个烤
烟烟叶样品,其中C3F和B2F等级烟叶分别18个样;同年,在广西省不同生态
区的采集22个烤烟烟叶样品,其中C3F等级和B2F等级烟叶分别22个样,X2F
等级烟叶6个样。对所采集的烟叶样品进行角鲨烯的定性和定量分析。
2 结果与分析
2.1 烟叶中角鲨烯成分的定性和定量分析
角鲨烯是一种高度不饱和烃类化合物,分子量大,沸点高(280℃),难挥发。因
此,研究选用HP-5MS耐高温(350℃)低流失弹性石英毛细管柱,进样口温度
设为300℃,程序升温,使角鲨烯得到良好的分离度,并与烤烟烟叶中其他组分
得到完全分离,总离子流图如图1和图2所示,角鲨烯出峰时间为8.463 min。
角鲨烯含量采用外标法,以一定量角鲨烯标准品峰面积,计算烟叶中角鲨烯含量。
通过质谱全扫描SCAN方式得到角鲨烯标样和样品质谱图,确认其中的角鲨烯标
样和烤烟烟叶中角鲨烯的质谱图(图3)。由于角鲨烯在烤烟烟叶中含量较低,为
提高检测灵敏度,减少基质中其他组分对测定的干扰,选择离子监测模式能获得良
好的信噪比,根据角鲨烯的质谱图,研究选择SIM模式,检测离子角鲨烯的质荷
比(m/z)为69、81、95、137,可为烤烟烟叶中角鲨烯含量进行较好的定性和
定量分析。
图1 角鲨烯标准品总离子流图
图2 烤烟烟叶提取物总离子流图
图3 角鲨烯质谱图
2.2 不同生态区种植的烟叶角鲨烯含量的比较
由表1可知,广东省10个生态区种植的烤烟,烟叶中角鲨烯平均含量为24.57
mg/kg,其中最高的为马市镇砂泥田种植的K326品种的B2F等级,其含量为
39.63 mg/kg。总体来看,B2F等级烟叶中角鲨烯平均含量为26.75 mg/kg,比
C3F等级烟叶高4.36 mg/kg,差异显著。种植的3个烤烟品种中,K326烟叶的
角鲨烯平均含量最高,为29.64 mg/kg,其次为粤烟97,平均含量为25.11
mg/kg,云烟87的最低,平均含量为17.35 mg/kg;其中,K326和粤烟97之
间的差异不显著,但与云烟87的差异显著。
由表2可知,广西省22个生态区种植的烤烟,烟叶中角鲨烯平均含量为18.44
mg/kg,其中含量最高的为河池都安的B2F等级烟叶,为30.82 mg/kg。B2F、
C3F和X2F这3种不同等级烟叶的角鲨烯含量分别为21.81、16.71和12.43
mg/kg,差异均达显著水平。百色、河池和贺州这3个不同生态区种植的烟叶角
鲨烯含量分别为19.38、18.57和17.59 mg/kg,差异未达显著水平。
2.3 不同植烟土壤生态因子与烟叶中角鲨烯含量的关系
调查发现,广东省植烟区包含4种不同类型的土壤,分别为红火泥地、牛肝土田、
砂泥田和紫色土田。其中,红火泥地的土壤为壤土或粘壤土,保肥性能较佳,土壤
肥力中上,N及Mo、Mn等含量丰富,P、K比较缺乏,pH值4.6~7.8;牛肝
土田的土壤为粉砂质粘壤土或粉砂质粘土,保肥能力强,N、P及Zn、Mo、Mn
含量丰富,K比较缺乏,pH值3.7~7.6;砂泥田的土壤为壤土和粘壤土,供肥性
能好,N、P及Mo、Mn含量丰富,K比较缺乏,pH值3.4~5.8;紫色土田的
土壤以粉粒与砂粒为主,保水保肥能力较差,N缺乏,P、K及Zn、Mo、Mn丰
富,pH值4.0~8.1[9-10]。从图4中可以看出,红火泥地、牛肝土田、砂泥田和
紫色土田种植的烟叶中角鲨烯平均含量分别为22.06、27.49、22.39和26.29
mg/kg;其中,牛肝土田和紫色土田种植的烟叶角鲨烯平均含量显著高于砂泥田
和红火泥田种植的烟叶。这说明含砂质,质地疏松,中性偏酸性的土壤有利于角鲨
烯的积累,土壤中微量元素Zn含量丰富也有利于角鲨烯的积累。
表1 广东省不同生态区各品种烤烟烟叶中角鲨烯的含量序 号 地 点 土 壤
品 种 部位等级 角鲨烯含量(mg/kg) 序 号 地 点 土 壤 品 种
部位等级 角鲨烯含量(mg/kg)1 韶关市黄坑 紫色土地 粤烟97 C3F
27.23±0.36 C3F 26.70±0.36 B2F 31.95±0.35 B2F 29.41±0.35 10 韶关
市乐昌市 红火泥田 粤烟97 2 韶关市黄坑 牛肝土田 粤烟97 C3F
25.48±0.26 C3F 16.42±0.55 B2F 29.47±0.39 B2F 15.72±0.07 11 韶关
市乳源 红火泥田 粤烟97 3 韶关市黄坑 砂泥田 粤烟97 C3F
22.99±0.10 C3F 18.30±0.42 B2F 31.35±0.31 B2F 22.58±0.30 12 清远
市连州 紫色土地 粤烟97 4 韶关市古市 紫色土地 粤烟97 C3F
22.58±0.87 C3F 20.78±0.34 B2F 34.08±0.33 B2F 28.72±0.23 13 韶关
市马市 紫色土地 K326 5 韶关市古市 牛肝土田 粤烟97 C3F
25.69±0.82 C3F 21.51±0.55 B2F 31.81±0.33 B2F 34.76±0.28 14 韶关
市马市 牛肝土田 K326 6 韶关市古市 砂泥田 粤烟97 C3F 18.18±0.22
C3F 32.44±0.73 B2F 28.21±0.52 B2F 39.63±0.41 15 韶关市马市 砂
泥田 K326 7 韶关市乌迳 紫色土地 粤烟97 C3F 26.63±0.82 C3F
22.68±0.58 B2F 30.02±0.13 B2F 16.47±0.35 16 梅州市蕉岭 砂泥田
云烟87 8 韶关市乌迳 牛肝土田 粤烟97 C3F 12.76±0.51 B2F
26.55±0.73 B2F 14.38±0.38 9 韶关市C3F 24.62±0.67 17 梅州市五华
砂泥田 云烟87乌迳 砂泥田 粤烟97 C3F 19.91±0.18 18 梅州市大埔
砂泥田 云烟87 C3F 18.12±0.48 B2F 16.69±0.72 B2F 19.68±0.24
表2 广西省不同生态区云烟87各等级烟叶角鲨烯的含量?
图4 广东省不同植烟土壤种植的烟叶中角鲨烯的平均含量[图中不同小写字母表
示处理间差异显著(P<0.05),下同]
调查发现,广西省植烟区包含4种不同类型的土壤,分别为砂泥田、红壤、水稻
土和石灰性水稻土。其中,砂泥田N、P及Ca、Mn、Cu含量丰富,K比较缺乏,
pH值5.0~5.5;红壤N、P及Ca、Mn、Cu含量丰富,K比较缺乏,pH值
6.0~7.9;水稻土N、P及Ca、Mn、Cu含量丰富,K比较缺乏,pH值5.0~6.5;
石灰性水稻土N、P及Mn、Cu含量丰富,K比较缺乏,pH值6.0~7.9[11-12]。
由图5可知,砂泥田、红壤、水稻土和石灰性水稻土种植的烟叶中角鲨烯平均含
量分别为24.33、20.27、18.73和17.85 mg/kg;其中,砂泥田种植的烟叶角鲨
烯平均含量显著高于红壤、水稻土和石灰性水稻土种植的烟叶。这说明土壤含砂质,
疏松,偏弱酸性有利于烟叶中角鲨烯的积累。
图5 广西省不同植烟土壤种植的烟叶中角鲨烯的平均含量
3 结 论
试验结果表明,广东省的烟叶样品角鲨烯含量普遍高于广西省烟叶;不同烟叶等级
中B2F等级烟叶的角鲨烯含量高于C3F和X2F等级的;不同生态区和不同烤烟品
种的烟叶角鲨烯含量存在显著性差异;含有砂质,质地疏松,pH值中性偏弱酸性
的植烟土壤有利于烟叶中角鲨烯的积累,同时土壤中微量元素Zn含量丰富也有利
于角鲨烯的积累,这与梁新华[13]报道的中、低浓度的Zn元素和中浓度的Mo元
素对甘草中角鲨烯的积累有显著的促进作用一致。试验结果表明,土壤中Zn元素
对烟叶中角鲨烯具有促进积累作用,而Mo元素作用不明显,可能与土壤中Mo
的含量有关,值得进一步研究。
据报道,食用橄榄油及其含有的角鲨烯成分可有效抑制羟甲基戊二酰辅酶A还原
酶活性,从而降低肺癌发病率[14]。因此,进一步研究角鲨烯抑制羟甲基戊二酰辅
酶A还原酶的作用机理,可为充分利用烟叶中的角鲨烯降低由吸烟引起的肺癌发
病率提供理论依据。
目前,从烟叶中分析鉴定的化合物超过3 000种,从烟气中鉴定的化合物超过4
000种。其中,像β-胡萝卜素、三萜类、角鲨烯等是香气物质或香气前体物质,
其含量的改变可以直接影响烟草吃味,同时这些物质还是烟叶中的天然抗氧化剂,
对烤烟的品质和安全性具有重要的意义。目前,烤烟的质量评价主要依靠评吸等经
验方法,主观性较强。而对烤烟特殊化学成分的分析可以帮助人们综合客观地评价
烟叶品质,为指导优质烟叶田间生产提供理论依据[15]。因此,建议将烤烟烟叶中
角鲨烯的含量作为评价优质烟叶指标之一。
参考文献:
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析[J]. 西南农业学报,2012,25(5):1613-1619.
2024年5月8日发(作者:宓雪萍)
植烟土壤因子对烤烟烟叶中角鲨烯积累的影响
金亚波;罗宝雄;袁亮;江定心;韦建玉;周效峰
【摘 要】对2013年采自广东省10个生态区的18个烟叶样品和采自广西省22
个生态区的22个烟叶样品中角鲨烯含量进行了分析.结果表明:广东省和广西省生
态区烟叶中角鲨烯平均含量分别为24.57和18.44 mg/kg;不同等级烟叶中B2F等
级角鲨烯含量高于C3F和X2F;所取样品中以广东省马市镇砂泥田种植的K326品
种的B2F等级烟叶的角鲨烯含量最高,为39.63 mg/kg;含有砂质,质地疏松,pH值
中性偏弱酸性的植烟土壤有利于烟叶中角鲨烯的积累,同时土壤中微量元素Zn含量
丰富也有利于角鲨烯的积累.%This study was conducted to determine
squalene in flue-cured tobacco leaf in major tobacco production areas in
Southern China, the substance in flue cured tobacco leaf was extracted by
Soxhlet extractor with petroleum ether, and then squalene was separated
and determined by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) with
selected ion monitoring. The average content of squalene in flue-cured
tobacco in the production areas of Guangdong was 24.57 mg/kg, and that
of Guangxi was 18.44 mg/kg. The content of squalene in the B2F grade of
flue-cured tobacco leaf generally was higher than that of the C3F or X2F
grade. The highest content of squalene in flue-cured tobacco leaf was
39.63mg/kg in the B2F-graded leaf of the variety K326 cultivated in Mashi
town of Guangdong with sand mud field soil. The neutral to slightly acidic
porous sandy soil was conducive to accumulation of squalene in flue-cured
tobacco leaf, and so was the Zn element in soil.
【期刊名称】《湖南农业科学》
【年(卷),期】2018(000)002
【总页数】5页(P38-42)
【关键词】烤烟烟叶;土壤生态因子;角鲨烯;积累
【作 者】金亚波;罗宝雄;袁亮;江定心;韦建玉;周效峰
【作者单位】广西中烟工业有限责任公司 , 广西 南宁 530001;广西河池市烟草公
司 ,广西 河池 547000;天然农药与化学生物学教育部重点实验室,华南农业大学昆
虫毒理研究室,广东 广州 510642;天然农药与化学生物学教育部重点实验室,华南农
业大学昆虫毒理研究室,广东 广州 510642;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
角鲨烯常温下为无色油状液体,是一种高度不饱和脂肪族烃类化合物。最初由日本
化学家Tsujimoto于1906 年在黑鲨鱼肝油中发现[1]。1914年被命名为
Squalene,其化学名称为2,6,10,15,19,23-六甲基-2,6,10,14,18,22-二十四碳六
烯,属开链三萜类化合物,又称鱼肝油萜,也称鲨烯。1976年,研究者确定了角
鲨烯的单晶结构[2],自此其生物作用逐渐被人们所认识。研究表明,角鲨烯不仅
具有促进新陈代谢、活化细胞、强化内脏的作用,还具有强烈的抗氧化作用,能有
效防止细胞老化和癌变,并提高机体免疫力,被广泛应用于医药、美容、化妆品等
各个领域[3]。目前,市场上的角鲨烯主要来自于深海鲨鱼肝油。但研究发现,油
脂不皂化物中也含有角鲨烯,尤其在橄榄油、棕榈油及其脱臭馏出物中含量较多,
而菜籽油、大豆油、米糠油、棉籽油等植物油中也含有一定量的角鲨烯[4-5]。由
于角鲨烯广阔的应用前景,人们不断探索鲨鱼以外的角鲨烯天然资源以及人工化学
合成方法,以期获得更多的角鲨烯[6]。
角鲨烯是烟草三萜中的主要化合物,Alan等[5]1961年从烟气中分离检测出了角
鲨烯。John等[6]在2013年首次报道了采用超临界二氧化碳流体萃取技术,利用
GC-MS检测方法,可以从Kentucky烤烟中检测到角鲨烯。在烤烟中,角鲨烯是
一种香气物质或香气物质的前体物质,可以直接改善烟草吃味,对提高烟草品质有
很重要作用。研究表明,萜类的角鲨烯代谢与烟株对由臭氧引起的气候斑的抗性有
关,进而影响烟叶的品质[7]。
前期研究发现广东烤烟烟气中含有一定量的角鲨烯[8]。在此基础上,笔者对2013
年采自广东省10个生态区的18个烟叶样品和采自广西省22个生态区的22个烟
叶样品中角鲨烯含量进行了分析研究,以期探索气候、栽培土壤、烤烟品种及烟叶
品级对烟叶角鲨烯含量的影响,为进一步筛选和培育优质的高角鲨烯含量烤烟提供
依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试烤烟样品由广东省烟草公司和广西烟草公司提供,种植地区和等级见表1和2。
将烟叶样品于55℃烘箱烘干后,粉碎过40目筛,干燥条件下储存备用。
主要仪器有Agilent 5975 GC-MS(美国)、Heidolph
Hei-VAP Advantage ML旋转蒸发仪(德国)、SHZ-D(Ⅲ) 循环水式真空泵
(巩义市予华仪器有限责任公司)、T-1000型电子天平(美国双杰兄弟有限公
司)、HG7-A型恒温干燥箱(北京试验设备厂)、DWY-100X型电动植物粉碎机
(四川中科);25 mm(0.45µm)过滤器(美国)和组装索氏提取器(美国)。
主要试剂有角鲨烯标准品(纯度98%,美国Sigma公司)、石油醚(分析纯)和
无水硫酸钠(分析纯)等。
1.2 试验方法
1.2.1 检测样品制备 称取过40目筛的烟叶粉末20 g,用滤纸包裹装入索氏提取
器内,将水浴温度恒定为75℃,往提取器中加入200 m L石油醚(60~90℃)
回流加热4 h,用无水硫酸钠干燥石油醚层,取石油醚提取液用旋转蒸发仪旋转蒸
发至干,得黄色烟叶提取物,用石油醚定溶至50 m L,密封,置于-4℃冰箱中保
存,待测。
1.2.2 GC-MS分析条件 GC-MS分析条件参考文献方法[8],作相应改动。气相
色谱条件:HP-5MS毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 µm),柱温150℃,程
序升温15℃/min至290℃,恒温15 min;载气为高纯He;进口温度300℃;
分流比20∶1;溶剂切除1.5 min;进样量0.5 µL。质谱条件:GC/MS接口温度
290℃;离子源温度235℃;电离方式EI源;电离电压70 eV;质量扫描范围
30~500 amu;SCAN(全扫描)检测。
1.2.3 不同生态区烤烟烟叶样品采集 2013年,在广东省不同生态区采集18个烤
烟烟叶样品,其中C3F和B2F等级烟叶分别18个样;同年,在广西省不同生态
区的采集22个烤烟烟叶样品,其中C3F等级和B2F等级烟叶分别22个样,X2F
等级烟叶6个样。对所采集的烟叶样品进行角鲨烯的定性和定量分析。
2 结果与分析
2.1 烟叶中角鲨烯成分的定性和定量分析
角鲨烯是一种高度不饱和烃类化合物,分子量大,沸点高(280℃),难挥发。因
此,研究选用HP-5MS耐高温(350℃)低流失弹性石英毛细管柱,进样口温度
设为300℃,程序升温,使角鲨烯得到良好的分离度,并与烤烟烟叶中其他组分
得到完全分离,总离子流图如图1和图2所示,角鲨烯出峰时间为8.463 min。
角鲨烯含量采用外标法,以一定量角鲨烯标准品峰面积,计算烟叶中角鲨烯含量。
通过质谱全扫描SCAN方式得到角鲨烯标样和样品质谱图,确认其中的角鲨烯标
样和烤烟烟叶中角鲨烯的质谱图(图3)。由于角鲨烯在烤烟烟叶中含量较低,为
提高检测灵敏度,减少基质中其他组分对测定的干扰,选择离子监测模式能获得良
好的信噪比,根据角鲨烯的质谱图,研究选择SIM模式,检测离子角鲨烯的质荷
比(m/z)为69、81、95、137,可为烤烟烟叶中角鲨烯含量进行较好的定性和
定量分析。
图1 角鲨烯标准品总离子流图
图2 烤烟烟叶提取物总离子流图
图3 角鲨烯质谱图
2.2 不同生态区种植的烟叶角鲨烯含量的比较
由表1可知,广东省10个生态区种植的烤烟,烟叶中角鲨烯平均含量为24.57
mg/kg,其中最高的为马市镇砂泥田种植的K326品种的B2F等级,其含量为
39.63 mg/kg。总体来看,B2F等级烟叶中角鲨烯平均含量为26.75 mg/kg,比
C3F等级烟叶高4.36 mg/kg,差异显著。种植的3个烤烟品种中,K326烟叶的
角鲨烯平均含量最高,为29.64 mg/kg,其次为粤烟97,平均含量为25.11
mg/kg,云烟87的最低,平均含量为17.35 mg/kg;其中,K326和粤烟97之
间的差异不显著,但与云烟87的差异显著。
由表2可知,广西省22个生态区种植的烤烟,烟叶中角鲨烯平均含量为18.44
mg/kg,其中含量最高的为河池都安的B2F等级烟叶,为30.82 mg/kg。B2F、
C3F和X2F这3种不同等级烟叶的角鲨烯含量分别为21.81、16.71和12.43
mg/kg,差异均达显著水平。百色、河池和贺州这3个不同生态区种植的烟叶角
鲨烯含量分别为19.38、18.57和17.59 mg/kg,差异未达显著水平。
2.3 不同植烟土壤生态因子与烟叶中角鲨烯含量的关系
调查发现,广东省植烟区包含4种不同类型的土壤,分别为红火泥地、牛肝土田、
砂泥田和紫色土田。其中,红火泥地的土壤为壤土或粘壤土,保肥性能较佳,土壤
肥力中上,N及Mo、Mn等含量丰富,P、K比较缺乏,pH值4.6~7.8;牛肝
土田的土壤为粉砂质粘壤土或粉砂质粘土,保肥能力强,N、P及Zn、Mo、Mn
含量丰富,K比较缺乏,pH值3.7~7.6;砂泥田的土壤为壤土和粘壤土,供肥性
能好,N、P及Mo、Mn含量丰富,K比较缺乏,pH值3.4~5.8;紫色土田的
土壤以粉粒与砂粒为主,保水保肥能力较差,N缺乏,P、K及Zn、Mo、Mn丰
富,pH值4.0~8.1[9-10]。从图4中可以看出,红火泥地、牛肝土田、砂泥田和
紫色土田种植的烟叶中角鲨烯平均含量分别为22.06、27.49、22.39和26.29
mg/kg;其中,牛肝土田和紫色土田种植的烟叶角鲨烯平均含量显著高于砂泥田
和红火泥田种植的烟叶。这说明含砂质,质地疏松,中性偏酸性的土壤有利于角鲨
烯的积累,土壤中微量元素Zn含量丰富也有利于角鲨烯的积累。
表1 广东省不同生态区各品种烤烟烟叶中角鲨烯的含量序 号 地 点 土 壤
品 种 部位等级 角鲨烯含量(mg/kg) 序 号 地 点 土 壤 品 种
部位等级 角鲨烯含量(mg/kg)1 韶关市黄坑 紫色土地 粤烟97 C3F
27.23±0.36 C3F 26.70±0.36 B2F 31.95±0.35 B2F 29.41±0.35 10 韶关
市乐昌市 红火泥田 粤烟97 2 韶关市黄坑 牛肝土田 粤烟97 C3F
25.48±0.26 C3F 16.42±0.55 B2F 29.47±0.39 B2F 15.72±0.07 11 韶关
市乳源 红火泥田 粤烟97 3 韶关市黄坑 砂泥田 粤烟97 C3F
22.99±0.10 C3F 18.30±0.42 B2F 31.35±0.31 B2F 22.58±0.30 12 清远
市连州 紫色土地 粤烟97 4 韶关市古市 紫色土地 粤烟97 C3F
22.58±0.87 C3F 20.78±0.34 B2F 34.08±0.33 B2F 28.72±0.23 13 韶关
市马市 紫色土地 K326 5 韶关市古市 牛肝土田 粤烟97 C3F
25.69±0.82 C3F 21.51±0.55 B2F 31.81±0.33 B2F 34.76±0.28 14 韶关
市马市 牛肝土田 K326 6 韶关市古市 砂泥田 粤烟97 C3F 18.18±0.22
C3F 32.44±0.73 B2F 28.21±0.52 B2F 39.63±0.41 15 韶关市马市 砂
泥田 K326 7 韶关市乌迳 紫色土地 粤烟97 C3F 26.63±0.82 C3F
22.68±0.58 B2F 30.02±0.13 B2F 16.47±0.35 16 梅州市蕉岭 砂泥田
云烟87 8 韶关市乌迳 牛肝土田 粤烟97 C3F 12.76±0.51 B2F
26.55±0.73 B2F 14.38±0.38 9 韶关市C3F 24.62±0.67 17 梅州市五华
砂泥田 云烟87乌迳 砂泥田 粤烟97 C3F 19.91±0.18 18 梅州市大埔
砂泥田 云烟87 C3F 18.12±0.48 B2F 16.69±0.72 B2F 19.68±0.24
表2 广西省不同生态区云烟87各等级烟叶角鲨烯的含量?
图4 广东省不同植烟土壤种植的烟叶中角鲨烯的平均含量[图中不同小写字母表
示处理间差异显著(P<0.05),下同]
调查发现,广西省植烟区包含4种不同类型的土壤,分别为砂泥田、红壤、水稻
土和石灰性水稻土。其中,砂泥田N、P及Ca、Mn、Cu含量丰富,K比较缺乏,
pH值5.0~5.5;红壤N、P及Ca、Mn、Cu含量丰富,K比较缺乏,pH值
6.0~7.9;水稻土N、P及Ca、Mn、Cu含量丰富,K比较缺乏,pH值5.0~6.5;
石灰性水稻土N、P及Mn、Cu含量丰富,K比较缺乏,pH值6.0~7.9[11-12]。
由图5可知,砂泥田、红壤、水稻土和石灰性水稻土种植的烟叶中角鲨烯平均含
量分别为24.33、20.27、18.73和17.85 mg/kg;其中,砂泥田种植的烟叶角鲨
烯平均含量显著高于红壤、水稻土和石灰性水稻土种植的烟叶。这说明土壤含砂质,
疏松,偏弱酸性有利于烟叶中角鲨烯的积累。
图5 广西省不同植烟土壤种植的烟叶中角鲨烯的平均含量
3 结 论
试验结果表明,广东省的烟叶样品角鲨烯含量普遍高于广西省烟叶;不同烟叶等级
中B2F等级烟叶的角鲨烯含量高于C3F和X2F等级的;不同生态区和不同烤烟品
种的烟叶角鲨烯含量存在显著性差异;含有砂质,质地疏松,pH值中性偏弱酸性
的植烟土壤有利于烟叶中角鲨烯的积累,同时土壤中微量元素Zn含量丰富也有利
于角鲨烯的积累,这与梁新华[13]报道的中、低浓度的Zn元素和中浓度的Mo元
素对甘草中角鲨烯的积累有显著的促进作用一致。试验结果表明,土壤中Zn元素
对烟叶中角鲨烯具有促进积累作用,而Mo元素作用不明显,可能与土壤中Mo
的含量有关,值得进一步研究。
据报道,食用橄榄油及其含有的角鲨烯成分可有效抑制羟甲基戊二酰辅酶A还原
酶活性,从而降低肺癌发病率[14]。因此,进一步研究角鲨烯抑制羟甲基戊二酰辅
酶A还原酶的作用机理,可为充分利用烟叶中的角鲨烯降低由吸烟引起的肺癌发
病率提供理论依据。
目前,从烟叶中分析鉴定的化合物超过3 000种,从烟气中鉴定的化合物超过4
000种。其中,像β-胡萝卜素、三萜类、角鲨烯等是香气物质或香气前体物质,
其含量的改变可以直接影响烟草吃味,同时这些物质还是烟叶中的天然抗氧化剂,
对烤烟的品质和安全性具有重要的意义。目前,烤烟的质量评价主要依靠评吸等经
验方法,主观性较强。而对烤烟特殊化学成分的分析可以帮助人们综合客观地评价
烟叶品质,为指导优质烟叶田间生产提供理论依据[15]。因此,建议将烤烟烟叶中
角鲨烯的含量作为评价优质烟叶指标之一。
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