烤烟品种南江3号烟叶油分成分的初步研究

冷 璐，陆引罡

烤烟品种南江3号烟叶油分成分的初步研究

冷 璐，陆引罡1*

（贵州大学 农学院，贵州 贵阳 550025）

通过对南江3号新鲜烟叶表面化学成分和烤后烟叶石油醚提取物的研究表明，新鲜烟叶表面化学成分可能含有吡啶、4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇、环己烷、西柏三烯二醇、萘烷、丁香烯、二十七烷、二十烷，主要为氮杂环类、烷烃类和西柏烷类。其中确定含有的成分为吡啶、二十七烷和二十烷。烤后烟叶石油醚提取物中鉴定出或含豆蔻酸、蒎烷、4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇、5-十二炔、菜油甾醇、植物甾醇、1，4-二（三甲基硅烷基）苯、1-甲基-2-苯基吲哚、维生素E等化合物，其中确定含有豆蔻酸、甾醇、维生素E等。

烤烟；南江3号；油分；石油醚提取物

烟叶油分含量是衡量烟叶外观质量和内在品质的重要指标，而烟叶油分的成分至今尚未完全明确。苏德成等［1］指出，烟叶油分通常指烟叶组织细胞内含有的一种柔软半液体或液体物质，使烟叶外观上有油润和丰满的感觉。油分好的烟叶则香气质好，香气量足。已有文献对于烤烟油分的研究并未明确提出其成分及产生的机制，本文通过气质联用仪 （GC-MS）初步分析新鲜烟叶表面油分和烤后烟叶油分 （石油醚提取物） 的成分，对烤烟油分进行辅助分析。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在贵州省烟草公司贵阳市分公司开阳县龙岗试验基地进行，地理坐标107°06′899″E，26°52′360″N，海拔1 125 m。

试验用烤烟品种为南江3号，由贵州省烟草公司贵阳市分公司自主培育，并于2008年通过贵州省品种审定委员会审定。

供试肥料包括烟草专用基肥 （N 10%，P2O510%，K2O 26%）和专用追肥 （N 13%，K2O 26%）。硫肥采用生石膏 （CaSO4·2H2O，含硫18.6%），硼肥为硼砂 （含硼20%）。

供试土壤为黄壤土类黄泥土。土壤中碱解氮、速效磷和速效钾含量分别为106，7.78和54.03 mg ·kg-1，pH值为6.59，有机质3.34 g·kg-1，土壤肥力中等。

1.2 处理设计

1.2.1 新鲜烟叶表面油分成分定性分析

采用现蕾期打顶之前的新鲜烤烟上部叶片，收集烟叶表面粘液成分，用二氯甲烷溶剂萃取其中的化学成分，萃取液经浓缩，通过GC-MS进行定性分析

1.2.2 烤后烟叶表面油分成分定性分析

烤后烟叶油分成分的鉴定是通过分析烟叶石油醚提取物混合物的成分来确定。烟叶中的提取物是以石油醚为溶剂对烟叶样品进行萃取得到的。本试验把石油醚提取物混合物浓缩后经GC-MS对其化学成分进行定性分析。

1.3 测定方法

气质色谱条件。色谱柱为HP-5MS5% pheny1methy1 si1oxane（30 m×0.25 m×0.25μm）弹性石英毛细管柱；采用程序升温：50℃保持2 min，以4℃·m in-1升至290℃，恒温10 m in，汽化室温度250℃；载气为高纯He（纯度为99.999%）；柱前压51.98 kPa，载气流速1.0 m L ·min-1，进样量1μL；分流比为40：1。质谱条件：离子源为EI源；离子源温度230℃；四极杆温度150℃；电子能量70 eV；发射电流34.6μA；倍增器电压1 294 V；接口温度280℃；溶剂延迟5 min，质量范围10～500μ。

取1μL新鲜烟叶表面油分萃取液及石油醚提取物 （萃取物用无水硫酸钠干燥除水，过滤），通过GC-MS进行分析鉴定。通过HPMSD化学工作站数据处理系统，采用Nist 98和W i1ey 275谱库进行检索。

2 结果与分析

2.1 新鲜烟叶表面油分

烟叶表面化学成分萃取液经GC-MS分析定性出烤烟叶片表面化学成分可能含有吡啶、4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇、环己烷、西柏三烯二醇、萘烷、丁香烯、二十七烷、二十烷，主要为氮杂环类、烷烃类和西柏烷类。

表1显示，运行时间在15.442 min时，从已知化合物数据库中检索出新鲜烟叶表面油分含有吡啶，匹配率为97%，确定含有该种物质。吡啶类化合物的香味特征是甜味，似烤烟味。许多氮杂环类化合物是烟叶重要的致香成分［2］。从香气化学结构之间的关系出发，把致香物质分为酸类、醇类、醛类、酮类、酯类、内酯类、酚类、氮杂环类（吡咯、吡啶、吡嗪） 等不同类型。烟叶和烟气中的氮杂环类成分一是来自生物碱的热解和转化，二是来自于烟叶调制和陈化过程中糖和氨基酸非酶棕色化反应形成的糖-氨基酸缩合物的进一步转化降解。

表1 新鲜烟叶表面油分成分的定性分析结果

运行时间在36.156 min时，从已知化合物数据库中检测出新鲜烟叶表面油分含有二十七烷、二十烷，其匹配率分别为99%，98%，确定含有这2种物质。烷烃类和西柏烷类在烟草中主要是作为烟叶致香物质前体物［2］。烟叶致香物质成分大多由香气前体物降解转化而形成，特别是一些烟叶重要的香气物质。在烟叶上较重要且研究较多的香气前体物主要有烃类、醇类、脂类和酯类、糖-氨基酸缩合物等。烃类包括烷、烯、炔和脂环烃，是烟叶表面蜡质的主要成分。由于烃类化合物与烟叶的香气有关，因此对烟草具有特殊意义。在烟叶中已鉴定的烷烃有碳原子数为8～15的异构烷烃、C27-C34的支链烷烃及C28，C30，C32，C34的反构烷烃，其为烟叶蜡质的主要成分。烟叶上每100 cm2含有5～10 mg烷烃化合物，其含量随烟叶的叶龄逐渐增加，叶位较高的烟叶比叶位较低的烟叶含有更多的烷烃，具有27～33个碳原子成分的占烷烃总含量的98%以上。本试验检测结果与前人研究结果一致，烷烃类化合物是新鲜烟叶表面的重要物质。

在运行时间为30.957 min时，从已知化合物数据库中检测出新鲜烟叶表面油分含有4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇、西柏三烯，其匹配率分别为87%，45%，但还未确定含有该种物质。西柏三烯二醇是鲜烟蜡质的主要成分，生成醇类为酮类、醛类等致香成分。鉴定的有α和β-4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇，其饱和烃母体俗名为杜伐烷，常和西柏烷交替使用，这些二醇类是烤烟和白肋烟表皮类脂物种的主要成分，在幼叶中，其含量可占表皮蜡质的一半。Roberts等［3］首先从调制后的白肋烟烟叶中分离定性了烟叶中主要的萜醇类物质：α和β-4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇，但在烘烤后的烟叶中含量极微，仅占干重的0.001%。Chang等［4］证明鲜叶中具有相对较高含量的西柏三烯二醇，占叶鲜重的0.7%，占叶面总脂类物质的50%。一般红花烟草的所有类型都含有西柏烷烯类萜醇［2］。本试验尚未完全肯定新鲜烟叶油分中含有西柏三烯二醇，仍需进一步的验证。

2.2 烤后烟叶油分成分定性分析

烤后烟叶油分的成分鉴定是通过分析烟叶石油醚提取物混合物的成分来确定。烟叶中石油醚提取物是用石油醚作溶剂对烟叶样品进行萃取得到的物质。关于石油醚取物的成分目前还没有明确定论。有研究认为，石油醚提取物主要包括挥发油、树脂、油脂、蜡、类胡萝卜素等化学成分，亦有认为石油醚提取物是脂肪、游离脂肪酸、精油、树脂、蜡质、类脂物、甾醇、色素、有机酸等有机物质的混合物［5］。 试验将石油醚提取物混合物浓缩后，经GC-MS对其化学成分进行定性分析。

将所得色谱和质谱信息经计算机数据处理系统进行自动检索和人工检索、对照和解析，鉴定出来烟叶石油醚提取物中可能含有上述化合物：豆蔻酸、蒎烷、4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇、5-十二炔、菜油甾醇、植物甾醇、1，4-二 （三甲基硅烷基）苯、1-甲基-2-苯基吲哚、维生素E等。

表2 烤后烟叶油分 （石油醚提取物）成分定性分析

表2显示，在运行时间15.457 min时，从已知化合物数据库中检索出烟叶石油醚提取物中含有豆蔻酸，匹配率为97%，确定含有该种物质。豆蔻酸也称十四烷酸，为含14个碳原子的饱和脂肪酸。烟草中的高级脂肪酸一般为12～20个碳原子，其中含量较高的游离态和结合态的高级脂肪酸具有16或18个碳原子，高级脂肪酸与醇形成脂类或类脂物［2］。

在运行时间23.189 m in时，从已知化合物数据库中检索出烟叶石油醚提取物中含有蒎烷，匹配率为90%，可能含有该种物质。蒎烷的学名为2，6，6-三甲基双环 ［3.1.1］庚烷，为单萜化合物，是合成高级香料及维生素A，E，K的原料［2］。

在运行时间40.388 m in时，从已知化合物数据库检索可知，烟叶石油醚提取物中含有甾醇，匹配率为99%，确定石油醚提取物中含有该种物质。烟叶和烟气中存在有大量的醇类化合物，其中包括脂肪醇、 脂环醇、 芳香族醇，甾醇、 萜醇等［2］，烟草中醇类化合物的含量为0.77%～1.25%。植物甾醇来源于植物脂质，按化学结构可分为4-无甲基甾醇、4-单甲基甾醇和4、4’-双甲基甾醇3类［6］，广泛存在于自然界的甾体化合物，是一种饱和或不饱和仲醇，在人类、动物及微生物和菌类脂质中广泛存在，甚至出现高比例［7］。 烟草中也含有大量甾醇类化合物，常以结合态和游离态形式存在，主要为胆甾醇、菜油甾醇、豆甾醇和 β-谷甾醇等［8］，结合态以脂肪酸酯化的形式存在。 烟草中的植物甾醇是构成烟叶油分的主要成分之一，与烟草品质正相关，但也是卷烟烟气中气态烷烃和稠环芳烃的来源之一［9］。

在运行时间45.982 m in时，从已知化合物数据库中检索出烟叶石油醚提取物中含有维生素E，匹配率为95%，确定含有该种物质。维生素E为脂溶性，是生育酚不同异构体的总称，其天然产物包括生育酚和生育三酚，分别为α，β，γ，δ-生育酚和α，β，γ，δ-生育三酚。生育酚在植物组织叶绿体中含量最为丰富，参与清除光合组织中的自由基［10］。

3 小结与讨论

目前来说，对于烟叶油分的具体成分并无确切定论。本试验通过对新鲜烟叶和烘烤后烟叶油分的成分定性分析可知，两者之间存在一定的异同。

新鲜烟叶表面油分化学成分萃取液经GC-MS定性分析认为，烤烟叶片表面化学成分可能含有吡啶、4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇、环己烷、西柏三烯二醇、萘烷、丁香烯、二十七烷、二十烷，主要为氮杂环类、烷烃类和西柏烷类。其中4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇、西柏三烯二醇、二十七烷在烟叶腺毛分泌物中较常见。已有研究分离定性了腺毛分泌物中含有双萜烯类化合物，主要为 α和β-4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇。表面蜡质的主要成分为双萜类和C25-C36直链和支链脂肪族碳水化合物，约占烤烟表面成分气相色谱分离物的95%［2］，本试验中新鲜烟叶表面油分主要成分有可能为腺毛分泌物。

烤后烟叶油分 （石油醚提取物） 浓缩后经定量分析认为，烟叶石油醚提取物中可能含有豆蔻酸、蒎烷、4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇、5-十二炔、菜油甾醇、植物甾醇、1，4-二 （三甲基硅烷基）苯、1-甲基-2-苯基吲哚、维生素E等化合物。其中确定含有豆蔻酸、甾醇、维生素E等。豆蔻酸是烟草中含量较高的脂肪酸。史宏志等［2］研究了烤烟烟叶高级脂肪酸含量与评析品质的关系认为，烟叶中豆蔻酸和月桂酸含量与烟叶香吃味品质呈正相关，尤其与豆蔻酸相关显著，主要表现为香气量较大，劲头适中，余味舒适。除豆蔻酸外，烟草中确定含有的脂肪酸还有月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸和一些不饱和脂肪酸，只是由于本试验中操作或谱库的问题未能一一检验。在烟草中，脂肪酸与醇构成脂类化合物，烟草中甾醇是构成烟叶油分的主要成分之一。本试验仅对品种南江3号的烟叶油分成分进行初步确定，而对不同烤烟品种油分成分及其合成机制还有待进一步研究。

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（责任编辑：张瑞麟）

S 572

A

0528-9017（2014）12-0000-00

文献著录格式：冷璐，陆引罡.烤烟品种南江3号烟叶油分成分的初步研究 ［J］.浙江农业科学，2014（12）：0-0.

收稿日期：2014-09-15

基金项目：湖南中烟公司资助项目 （700377111206）

作者简介：冷 璐 （1988-），女，贵州六盘水人，植物生理与遗传专业硕士研究生。E-mai1：269142526@qq.com。

陆引罡。E-mai1：agr.yg1u@gzu.edu.cn。