K 326和云烟87成熟过程中腺毛分泌物动态变化的研究

张晓远，王建安，刘国顺，毕庆文，王海明，黎 根，王 瑞，谢东明

(1.河南农业大学烟草学院，河南 郑 州450002;2.临沧市烟草公司，云南 临沧677000;3.湖北中烟工业有限责任公司，湖北武汉430051)

烟叶腺毛分泌物的主要化学成分是萜醇、烷烃、糖酯、表面蜡及微量组分和挥发性的醛、酮、酸等，是构成是烤烟香气物质组成部分［1］，其中茄酮及其衍生物是烤烟重要的致香前体化合物［2］，本身具有很好的香气［3］.烟叶腺毛一般占总表皮毛的85%［4］，同时与烟草生长过程中抗虫性亦密切相关［5］.叶面分泌物的组分、数量和种类受遗传、环境和栽培条件影响［5～9］，目前叶面成熟过程中分泌物动态研究相对较少.K 326和云烟87是中国烤烟主栽品种，每年种植面积约占51.9%，因此，研究这2个品种烤烟成熟过程中腺毛分泌物中生成量，为提高烤烟香气质量以及成熟采收奠定理论支撑具有现实意义.

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验于2008年在湖北省宣恩县、来凤县和利川县进行，供试品种为K 326和云烟87(简写YY 87).2008－05－05移栽，行距120 cm，株距50 cm，施用纯 N 112.5 kg·hm－2，m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1∶1.5∶3，规范化栽培管理.烟叶团棵后，选取大小长势一致的烟株挂牌标记，中部烟叶(10～12叶位)从移栽后60 d开始取样，上部烟叶(16～18叶位)从移栽后75 d开始取样，每隔5 d取1次样，直至烘烤采收结束.

1.2 试验方法

取样时，每个叶片在叶尖、叶中、叶基部的主脉两侧各取1小圆片(直径为18 mm)，共取18个小圆片，各试验点每个处理取3次重复.

处理方法:取50 mL的烧杯A，倒入20 mL的CH2Cl2，将叶盘浸提萃取4次，每次时间为2 s，期间轻轻摇晃.取50 mL的烧杯 B，倒入20 mL的CH2Cl2，将浸提过的叶盘再提取4次，每次时间为2 s，期间轻轻摇晃.合并A液和B液，CH2Cl2涮洗烧杯，用10 g无水Na2SO4过滤，棕色瓶中保存.

加入标样500 μL(硝基苯)，浓缩装置浓缩至标准的1 mL，采用内标法GC－MS进样定性定量.经前处理制备得到的分析样品，由GC－MS鉴定结果和NIST02库检索定性.色谱柱:DB－5MS(30 m×0.25 mm.i.d.× 0.25 μm d.f.);载气及流速:He 0.8 mL·min－1;进样口温度:250℃;传输线温度:280℃;升温程序:50℃ (2 min)12℃·min－1→180℃ (2 min)4℃·min－1→210℃ (5 min)3℃·min－1→240 ℃ (30 min);分流比:1∶10;进样量:2 μL;电离能:70 eV;质量数范围:35～500 amu.

2 结果与分析

2.1 不同烤烟品种成熟过程中腺毛分泌物中茄酮含量的变化

在烤烟成熟过程中，2个品种中部叶烟叶茄酮含量相差不大(图1－A)，均表现为双峰曲线，分别在移栽后65和85 d达到了2个高峰，在第1个高峰，K 326比云烟87含量高143.6%;在第2个高峰，K 326茄酮含量为2.48 mg·m－2，云烟87为3.51 mg·m－2，K 326 比云烟87 含量低29.3%.上部叶含量曲线较中部叶差异大，含量的变化趋势也为双峰曲线，但达到高峰的时间不尽相同，同时后期含量变化趋势也不同，表现在移栽后85 d达到第1个高峰，K 326茄酮含量为3.31 mg·m－2，云烟87为 6.03 mg·m－2，K 326比云烟 87低了45.1%;到达第2个高峰的时间不同，K 326在移栽后100 d，为7.20 mg·m－2，而云烟87在移栽后105 d，为 6.65 mg·m－2，K 326 比云烟 87 含量高7.6%，达到高峰的时间提前了5 d;110 d后K 326显示上升趋势，云烟87的含量下降，直至采收结束.

2.2 不同烤烟品种成熟过程中腺毛分泌物中生物碱含量的变化

生物碱主要包括烟碱、降烟碱、新烟碱和假木贼碱，以及可铁宁、去氢去甲基烟碱和二烯烟碱［10］.成熟过程中，2个品种生物碱含量整体上云烟87＞K 326(图1－B).从部位上分析，上部叶生物碱含量均表现出先升高再降低的趋势，达到最大值的时间差别较大，K 326在移栽后90 d达到最高，为142.10 mg·m－2，云烟87在移栽后115 d达到最高后，为334.76 mg·m－2，K 326比云烟87低了57.56%，提前了25 d.K 326和云烟87的中部烟叶纤毛分泌物的生物碱含量均在移栽后85 d达到最高，分别为93.74和269.18 mg·m－2，K 326比云烟87低了65.2%.

2.3 不同烤烟品种成熟过程中腺毛分泌物中西柏三烯二醇含量的变化

2个品种在烤烟成熟过程中西柏三烯二醇含量的变化趋势不尽相同(图1－C)，K 326中部叶西柏三烯二醇的含量相对较低，并且表现为先升高再降低，然后再升高的变化趋势，在移栽后75 d达到最高值，之后开始降低，在移栽后85 d降到最低为2.27 mg·m－2，然后再上升;云烟87中部叶西柏三烯二醇的含量表现为先升高再降低的变化趋势，在移栽后85 d达到最高，为37.90 mg·m－2.K 326上部叶表现为双峰曲线，分别在移栽后80和100 d出现2个高峰，第1个高峰含量大于第2个高峰;云烟87表现为先升高再降低的趋势，在移栽后110 d达到最高，为36.79 mg·m－2，然后开始降低.

图1 成熟过程中烤烟腺毛各类分泌物变化Fig.1 Changes of various secretions of flue-cured tobacco trichome exudates during maturity

2.4 不同烤烟品种成熟过程中腺毛分泌物中其他物质含量的变化

其他类物质主要包括易挥发的酸、醇、醛、酮、脂和脂肪烃，以及未知成分.在烤烟成熟过程中2个品种有相似的变化规律(图1－D)，烟叶中其他物质含量均表现为先降低再升高，然后再降低的变化趋势.中部叶K 326的其他物质含量值在移栽后80 d降到最低，然后升高，在移栽后85 d达到最高，之后再次降低;云烟87中部叶其他物质含量在移栽后75 d降到最低，然后升高，在移栽后85 d达到最高，之后再次降低;K 326其他物质含量降到最低的时间比云烟87推迟5 d，且在成熟过程中变化范围不大，在其他物质含量达到最高时K 326比云烟87其他物质含量低了37.6%.

K 326上部叶其他物质含量在移栽后85 d降到最低，然后升高，在移栽后95 d达到最高值，之后再次降低;云烟87上部叶其他物质含量在移栽后90 d降到最低，为108.77 mg·m－2，然后升高，在移栽后100 d达到150.10 mg·m－2，之后再次降低;K 326上部叶其他物质含量在移栽后75 d比云烟87低了53.4%，在降到最低时K 326比云烟87低了30.4%，在移栽95 d后，2个品种其他物质含量差别不大，但是在105 d之后又略有波动.

2.5 不同烤烟品种成熟过程中腺毛分泌物总量的变化

图2是不同烤烟品种腺毛分泌物总量的变化趋势，2个品种的曲线变化基本相同.2个品种腺毛分泌物总量表现为云烟87＞K 326，同一品种就部位而言表现为，上部叶＞中部叶.各部位腺毛分泌物总量表现出先升高再降低的趋势(图2).K 326和云烟87的中部烟叶的腺毛分泌物总量均在移栽后85 d达到最高，分别为185.48和450.11 mg·m－2，K 326比云烟87低了58.8%，但上部叶腺毛分泌物总量的最大值却出现在不同的时期，K 326在移栽后90 d达到最高，为374.94 mg·m－2，云烟87在移栽后 100 d，为 494.58 mg·m－2，K 326 比云烟87低了24.4%;但移栽后105 d均出现一段相对稳定阶段，表现为云烟87总量大于K 326.

图2 成熟过程中烤烟腺毛分泌物总量的变化Fig.2 Changes of total secretions of flue-cured tobacco trichome exudates during maturity

3 讨论与结论

3.1 不同烤烟品种成熟过程中腺毛分泌物中茄酮生成的种类

烤烟成熟过程中3个试验点的相同品种腺毛分泌物相同，不同品种的腺毛分泌物的成分不同，检测出K 326已知物质有11种，分别为十二烷、十四烷、十六烷、十六酸、苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸-2-乙基己酯、2-环戊烯酮、茄酮、烟碱、去氢去甲基烟碱和西柏三烯二醇;3种未知成分，共14种.检测出云烟87已知物质为16种，分别为十二烷、十四烷、十六烷、3-己烯-1-醇、壬醛、苯甲酸乙酯、2-环戊烯酮、茄酮、可铁宁、烟碱、去甲基烟碱、二烯烟碱、西柏三烯二醇和3种脂肪烃;未知成分5种，共21种.

云烟87腺毛分泌物的含量多于 K 326，但K 326腺毛分泌物中特有存在的物质有2种，为十六酸和邻苯二甲酸-2-乙基己酯，云烟87特有的物质有6种，为3-己烯-1-醇、壬醛、可铁宁、二烯烟碱和3种脂肪烃.

3.2 腺毛分泌物总量变化

陈淑珍等［10］研究发现随叶片成熟度的增进，腺毛密度先增加，后又降低，以适熟时最高.本试验成熟过程中腺毛分泌物总量先上升后下降的趋势，印证了腺毛分泌物含量与腺毛的数量变化规律的正相关性［11］.因此，只有采收适熟叶片，才能保证叶片多细胞腺毛密度最大，分泌物最多，产生的腺毛类分泌物含量最充足.

本试验条件下，云烟87的腺毛含量高于K 326.李永平等［12］研究了K 326和云烟87单料烟评吸的感官香气评价，得出了云烟87优于K 326.烤烟腺毛分泌物的含量与单料烟评吸的感官香气质量是否相关性或具有多大的相关性，还需要做进一步研究.

3.3 腺毛分泌物主要成分变化

腺毛分泌物主要成分是西柏三烯二醇和茄酮［13］，2个烤烟品种茄酮含量表现为双峰曲线，中部叶分别在移栽后65和85 d达到2个高峰，上部叶分别在在85和100～105 d达到第2个高峰，但K 326比云烟87早5 d;2个烤烟品种各部位西柏三烯二醇含量变化趋势也不一致，这与杨铁钊等［11］在河南烟区研究的结论也不太一致.郭紫明等［14］认为雨水直接冲刷烟叶表面造成腺毛损伤，将导致烟叶表面分泌物中许多致香物质的含量降低.恩施州烤烟在成熟期间处于多雨的气候条件下，大田后期雨水冲刷造成腺毛分泌物主要成分差异对不同品种的影响程度，还需要对品种、腺毛分泌物和腺毛数量关系的进行深入研究.

［1］ 王 伟，孔光辉，李佛琳，等.烤烟烟叶腺毛及其分泌物研究进展［J］.中国农学通报，2007，23(2):251－254.

［2］ 李鹏飞，周冀衡，张建平，等.不同烤烟品种成熟过程中腺毛密度及叶面分泌物含量的变化［J］.湖南农业大学学报:自然科学版，2008，34(3):293－297.

［3］ 史宏志，刘国顺.烟草香味学［M］.北京:中国农业出版社，1998.

［4］ BARRERA R，WRENSMAN E A.Trichome type，density and distribution on the leaves of certain tobacco varieties and hybrids［J］.Tob Sci，1966，10:157 －161.

［5］ 查宏波，蔡忠山，钱文友，等.不同烤烟品种腺毛密度的差异性［J］.烟草科技，2003(10):43－44.

［6］ SEVERSON R F，ARRENDALE R F，CHORTYK O T，et al.Quantitation of the major cuticular components from green leaf of different tobacco type［J］.Journal of Agricultural andFoodChemistry， 1984， 32:566－570.

［7］ CRLANG K W，WEEKS W W，WCYBREW J A.Changes in the surface chemistry of tobacco leaves during with particular emphasis on trichomes［J］.Tobacco Science，1985，29:122－127.

［8］ 殷全玉，王 霞，杨铁钊，等.叶面分泌物和中性香气物质在不同烤烟品种(系)和地区间的变化及其与常规化学成分的关系［J］.中国烟草学报，2010，16(3):17－23.

［9］ 殷全玉，王 霞，杨铁钊，等.不同烤烟品种(系、组合)叶面分泌物和石油醚提取物变化动态［J］.中国烟草学报，2010，16(2):11－13.

［10］陈淑珍，马长力.烟草叶片腺毛发育及其分泌活动对烟叶品质的影响［J］.烟草科技，1993(4):32－36.

［11］杨铁钊，李 伟，李钦奎.烤烟叶面腺毛密度及其分泌物变化动态的相关分析［J］.中国烟草科学，2005(1):43－46.

［12］李永平，王颖宽，马文广，等.烤烟新品种云烟87的选育及特征特性［J］.中国烟草科学，2001(4):38－42.

［13］孔光辉，宗 会.不同部位成熟烟叶腺毛密度及其分泌物的研究［J］.中国农学通报，2006，22(12):108－110.

［14］郭紫明，毛建华，李鹏飞，等.洗刷烟叶表面对烤烟致香物质的影响［J］.湖南农业大学学报:自然科学版，2006，32(4):382－384.