不同烟草品种绿原酸含量变化研究

万　诚，刘仁祥，聂　琼，龙　丽，徐如宏

(贵州大学 贵州省烟草品质研究重点实验室，贵州 贵阳 550025)



不同烟草品种绿原酸含量变化研究

万诚，刘仁祥，聂琼，龙丽，徐如宏*

(贵州大学 贵州省烟草品质研究重点实验室，贵州 贵阳 550025)

研究了16个烟草品种生长发育过程中绿原酸含量的动态变化，比较了采收时不同品种烟叶绿原酸含量的差异。结果表明：烟草发育过程中绿原酸呈四种变化趋势，G70、H80A、VA116和湄潭大蛮烟呈上升趋势，巴斯玛、青梗、GDH02、GDH88、南江三号和红花大金元呈上升-下降-上升趋势，TN90、K326和NC82呈“M”型变化趋势，马里兰烟、永胜晒烟和G80呈“W”型变化趋势；烟草成熟时，除了南江三号与G80之间，以及H80A与马里兰烟之间不存在显著差异外，其余材料间均存在极显著差异，烤烟类型品种K326绿原酸含量最高，为28.544 mg/g，烤烟类型品种GDH88绿原酸含量最低，仅为12.004 mg/g。

烟草；绿原酸；动态变化

绿原酸(Chlorogenic acid，CHA)是由咖啡酸与奎尼酸脱水缩合形成的酯，又名咖啡单宁(Coffee Tannins)，是植物在有氧呼吸过程中经莽草酸途径产生的一种单宁类化合物[1]，在烟草叶片含量可达3%或更高。绿原酸是烟草中重要的潜香型成分之一，其含量与烟草的香气和色泽密切相关，且对烟草的生长发育、烟叶色泽与烟草香吃味有着重要影响[2]。烟叶在600℃以上燃吸时，绿原酸热裂解会产生一些挥发性较强、对烟气香味有直接影响的物质[3]；而在烤烟和陈化的过程中，酚类化合物与糖类物质可发生酶促棕化反应或非酶棕化反应，使烟叶颜色加深，吃味变醇和，香气增加[4]。绿原酸本身也具有广泛的生物活性，可以清除体内自由基、能抗氧化、抗肿瘤、抑制突变、降压等[5-6]。近年来随着学者们对绿原酸的探究，其他植物绿原酸的价值越来越多的被挖掘，而在烟草上却研究得不多，因此本文测定了不同烟草品种在生长发育过程中绿原酸的含量，分析了不同类型烟草品种生长过程中的绿原酸动态变化，为今后烟草绿原酸相关研究奠定了基础。

1　材料与方法

1.1试验地概况

试验于2014年在贵州大学烟草科研实验基地进行，该基地经度106°31′41″，纬度26°22′35″，土壤类型为黄壤，土壤肥力中等，前作物为玉米。

1.2试验材料

选用白肋烟、香料烟、晾晒烟、烤烟总共16个品种(见表1)。

表1　试验品种材料表

1.3田间设计

田间设计为随机区组设计，共3次重复，每个小区种植45株，株距50 cm，行距1.1 m，四周设置保护行。初花期进行打顶，其余措施按各类型烟草优质烟叶生产技术规程执行。

1.4采样方法

从旺长期(移栽后60 d)开始采样，打顶前每2周采样一次，打顶后(移栽后第77 d)每周采一次样直到烟叶成熟采收，共取得7批烟草样品，分别为移栽后60、74、84、91、98、105、112 d。以株为单位，采每株中部4片叶，每小区采3株。采样后，将样品立即在105℃下杀青30 min，然后在55℃的烘箱中烘干备用。

1.5烟草绿原酸的提取及测定方法

绿原酸含量提取采用超声波辅助提取法[7-9]，绿原酸测定采用紫外分光光度计法[10-12]。

2　结果与分析

2.1不同品种烟草绿原酸含量的差异分析

不同类型烟草绿原酸含量与各品种不同时期绿原酸含量见表2、表3。在烟叶成熟采收时，烤烟类品种与香料烟类型品种巴斯玛绿原酸含量差异不显著，其余类型烟草材料间均存在极显著差异，其中烤烟的绿原酸含量最高，达23.349 mg/g，白肋烟最低，仅14.249 mg/g；试验所选烟草品种除了南江三号与G80之间，以及H80A与马里兰烟之间不存在显著差异外，其余材料间均存在极显著差异。烤烟类型品种K326绿原酸含量最高，达28.544 mg/g，极显著高于其他品种，而自育烤烟类型品种GDH88的绿原酸含量最低，仅为12.004 mg/g，极显著低于其他品种。在烟草生长发育期时，大部分烟草品种间绿原酸含量都有极显著差异。以上结果表明不同烟草类型、不同品种间的烟叶中绿原酸含量存在极显著差异，烟草绿原酸含量改良的遗传资源很丰富。

表2　采收时不同烟草类型烟叶的绿原酸含量　(mg/g)

注：同列数据后小写英文字母不同者表示差异显著，大写英文字母不同者表示差异极显著。下表同。

2.2烟草发育过程中绿原酸含量动态变化

2.2.1上升趋势

试验材料中呈上升趋势的4个烟草品种为晾晒烟类型品种湄潭大蛮烟以及烤烟类型品种G70、H80A、VA116，其生长发育过程中绿原酸动态变化含量如图1所示，在移栽后60 d起绿原酸含量逐渐升高， 在第77 d打顶之后， 烤烟类型品种G70、H80A和晾晒烟品种湄潭大蛮烟呈缓慢上升趋势，直到移栽后第98 d进入成熟期，绿原酸含量呈迅速上升趋势直到采收完成。烤烟类型品种VA116在打顶至移栽后84 d依旧呈现缓慢上升趋势，在移栽后84 d后绿原酸含量呈迅速上升趋势直到采收完成。

表3　不同烟草品种烟叶绿原酸含量测定结果 (mg/g)

图1　不同烟草品种绿原酸趋势图

2.2.2上升-下降-上升趋势

试验材料中呈上升-下降-上升趋势的6个烟草品种为香料烟类型品种巴斯玛和晾晒烟类型品种青梗，以及烤烟类型品种GDH02、GDH88、南江三号、红花大金元，其生长发育过程中绿原酸动态含量变化如图2所示，在移栽后60 d起绿原酸含量逐渐升高，在移栽后77 d打顶至移栽后84 d，香料烟类型品种巴斯玛、晾晒烟类型品种青梗以及烤烟类型品种GDH02和GDH88绿原酸含量呈缓慢上升趋势，烤烟类型品种南江三号和红花大金元呈下降趋势，在移栽后84-91 d，烤烟类型品种红花大金元呈上升趋势，其他5个烟草品种都呈缓慢下降趋势，在移栽后91-98 d，晾晒烟品种青梗和烤烟类型品种GDH02依旧呈缓慢下降趋势，其他4个烟草品种呈缓慢上升趋势，在移栽后98 d进入成熟期后，6个烟草品种绿原酸含量呈迅速上升趋势直到采收完成。

图2　不同烟草品种绿原酸趋势图

2.2.3 “M”型变化趋势

试验材料中呈“M”型变化趋势的3个烟草品种为白肋烟类型品种TN90以及烤烟类型品种K326和NC82，其生长发育过程中绿原酸动态含量变化如图3所示，在移栽后60 d起3个烟草品种绿原酸含量逐渐升高，在移栽后77 d打顶至移栽后84 d，3个烟草品种绿原酸含量呈缓慢下降趋势，在移栽后84-91 d，3个烟草品种绿原酸含量呈上升趋势，在移栽后91-98 d，3个烟草品种绿原酸含量又呈下降趋势，在移栽后98 d进入成熟期后，3个烟草品种绿原酸呈迅速上升趋势直到采收完成。

图3　不同烟草品种绿原酸趋势图

2.2.4“W”型变化趋势

试验材料中呈“W”型变化趋势的3个烟草品种为晾晒烟类型品种马里兰烟和永胜晒烟，以及烤烟类型品种G80，其生长发育过程中绿原酸含量动态变化如图4所示，在移栽后60-74 d，3个烟草品种绿原酸含量呈缓慢下降趋势，在移栽后77 d打顶至84 d，3个烟草品种绿原酸含量呈缓慢上升趋势，在移栽后84-91 d，3个烟草品种绿原酸含量又呈缓慢下降趋势，在移栽后91 d之后，3个烟草品种绿原酸含量呈缓慢上升趋势直到成熟期，最后呈迅速上升趋势直到采收完成。

图4　不同烟草品种绿原酸趋势图

3　讨论

绿原酸是烟草有氧呼吸过程中经莽草酸途径产生的一种单宁类化合物，也是烟草中含量最高的多酚类化合物，绿原酸作为代谢产物不仅对烟草植株的生长发育、抗病虫害、抗旱以及其他逆境有着重要的生理作用，还对烟草的烟叶颜色、香吃味有着重要的影响。在烟草整个生育期中，烟叶中绿原酸呈四种变化趋势，分别为“上升”趋势、“上升-下降-上升”趋势、“M”和“W”型变化趋势，与赵会纳等人的研究相符[13]。烟叶采收时，烤烟类品种与香料烟类型品种巴斯玛绿原酸含量差异不显著，其余类型烟草材料间均存在极显著差异；烟草品种间除了南江三号与G80之间，以及H80A与马里兰烟之间不存在显著差异外，其余材料间均存在极显著差异，说明烟草绿原酸含量改良的遗传资源及其丰富，可以通过育种途径选育出烟叶品质优秀且绿原酸含量适宜的品种。在烤烟类型的自育DH系材料中GDH88与GDH02间差异极显著，GDH02绿原酸含量很高，而GDH88绿原酸含量比较低，表明自育系烤烟的特殊性也对绿原酸含量差异起着重要的作用。Zucker等[14]在烟草绿原酸合成部位的试验中指出绿原酸在开花的光周期诱导下，能向烟株顶部转移，由此推断打顶后绿原酸含量在不同时

期会缓慢降低也是因为在光周期诱导下绿原酸从烟叶向烟株顶部转移造成的。

在这个卷烟被日益抨击的大环境下，研究烟草绿原酸或许为研究烟草提供了一条新的思路，绿原酸是烟叶重要的潜香型品质指标，其生物活性也很广泛。在烟草产业中，可以选用成熟采收期绿原酸含量较高的烟草品种，不仅保证了烟草的香气品质，还附带很多有效的药理作用，燃吸时残余的绿原酸对人体或多或少有保健作用。通过深入研究烟草中绿原酸，或许可以制作出药物香烟或保健香烟，这将是烟草产业中一条新的思路。

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Dynamic Changes of Chlorogenic Acid Content in Different Types of Tobacco Cultivars

WANCheng,LIURen-xiang,NIEQiong,LONGLi,XURu-hong*

(GuizhouKeyLaboratoryoftheQualityofTobaccoResearch,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550025,China)

The dynamic changes of chlorogenic acid during the growth process of 16 tobacco cultivars were analyzed, and the contents of chlorogenic acid among different cultivars at the harvest time were also detected in the present work. The content of chlorogenic acid showed four changeable trends during the growth of tobacco.The chlorogenic acid contents of G70,H80A,VA116 and Meitandamanyan presented the upward trend, and Basma,Qinggeng,GDH02,GDH88,Nanjiang NO.3 as well as Honghuadajinyuan characterized in the trends of up-down-up pattern. Furthermore, the chlorogenic acid contents of TN90, K326 and NC82 fluctuated in "M" pattern, and that of Maryland, sun-cured Yongsheng as well as G80changed in "W" pattern.The obtained data reflected that all tobacco cultivars, except Nanjiang NO.3, Nanjiang G80, Maryland and H80A, diversified highly in the contents of chlorogenic acid. In addition, the chlorogenic acid contents of flue-cured tobacco K326 was the highest (28.544 mg/g), while GDH88 showed the lowest level (12.004 mg/g).

Tobacco; Chlorogenic acid; Dynamic change

2016-03-11；

2016-03-16

贵州省烟草公司项目“烤烟产量及相关核心性状杂种优势的生物学基础研究”(贵烟[2011]01号)。

徐如宏(1970-)，男，教授，主要研究方向：作物遗传与改良；E-mail：xrhgz@163.com。

Q958.1；S443.3(273)

A

1008-0457(2016)02-0025-04国际DOI编码：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2016.02.005