湖北烟草叶片中砷分布的差异性

柳均，陈慧，廖晓玲，肖少红

(湖北省烟草公司湖北省烟草产品质量监督检验站，湖北 武汉430030)

砷通过污染大气[1]、水源[2]、土壤[3]等对作物生长和人体健康造成危害。砷进入人体后随血流分布于全身各组织器官，引起相应的组织器官病变[4–5]。砷浓度过高时，会抑制作物种子萌发和幼苗的生长，造成作物不同程度的减产，甚至绝收[6–7]。烟草在生长发育过程中不可避免会受到砷的污染[8–9]。1990年，Hoffman将砷(As)列入烟草44种有害成分。较多研究[10–13]结果表明，烟株中砷含量总体表现出下部烟叶最高，上部烟叶最低。部分学者对卷烟抽吸过程中的砷进行了研究[14–15]，指出砷主要来源于烟丝。一些学者研究了烟叶的脉络系统中的常规化学成分和微量元素分布[16–17]。而关于叶片微区的研究仅仅停留在叶片细胞形态结构和生理特性等方面[18–20]，对烟叶叶片中砷的分布研究甚少。笔者采用电感耦合等离子体质谱法对湖北烟区不同类型烟草的不同部位烟叶及烟叶不同微区的砷含量进行了测定，以期了解砷在烟叶中的分布，为合理利用烟叶，提高烟草制品的安全性提供依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

随机选取2012年湖北产烤烟(襄阳市南漳县，K326)、白肋烟(恩施州巴东县，鄂烟1 号)和马里兰烟(宜昌市五峰县，五峰1 号)经过定级的上部叶(B2F，B2)、中部叶(C3F，C2)和下部叶(X2F，X1)，共计27 份试验样品。参考文献[18]、[19]的方法，取样品的主脉、叶基部(从叶柄向上数，第3 根一级侧脉内烟叶)、叶中部(叶面正中间上下各2 根一级侧脉间烟叶)、叶尖部(从叶尖端向下数，第3 根一级侧脉内烟叶)和叶边缘(叶面最宽处边缘10 mm 内上下5 cm 内的烟叶)样品。试样烟叶回潮后，用柳叶刀制备待测试样。

1.2 测定方法与数据处理

参照烟草行业标准[21–22]进行样品制备和砷含量的测定。采用DPS v7.05 软件进行数据统计分析；采用LSD 法进行数据间差异的多重比较。

2 结果与分析

2.1 烟草不同部位砷含量的差异

表1 结果表明，3 种类型烟草同一部位烟叶砷含量差异较小，下部叶砷含量最高，上部叶砷含量最低。烤烟各部位间砷含量存在显著差异；白肋烟的上部叶砷含量与中、下部叶间存在极显著差异；马里兰烟3 个部位间砷含量差异极显著。表明不同类型烟草对砷的吸收和转移存在一定差异。

表1 烟草不同部位的砷含量Table 1 Arsenic contents in different parts of tobacco leaves

2.2 烟叶微区砷含量的差异

表2 结果表明，不同类型烟草各部位烟叶的不同微区的砷含量存在差异。

烤烟各部位烟叶叶尖部、叶边缘砷含量较高，叶基部、中部砷含量次之，主脉砷含量最低，主脉砷含量与其他微区间差异均极显著。上部叶叶尖部、叶边缘和叶基部微区间砷含量差异不显著，但与叶中部、主脉间两两差异极显著；中部叶以叶尖部砷含量最高，叶边缘和叶中部砷含量居中，主脉砷含量最低，微区砷含量差异显著；下部叶除叶边缘和叶基部砷含量差异不显著外，其余各微区间砷含量差异均极显著。

白肋烟叶尖部和叶基部砷含量较高，叶边缘和叶中部砷含量次之，主脉砷含量最低。上部叶和下部叶叶尖部、叶基部砷含量较叶边缘、叶中部高，中部叶叶基部砷含量最高，叶尖部和叶边缘砷含量次之，叶中部稍低，主脉最低，不同含量水平间差异极显著。

马里兰烟烟叶叶尖部、叶边缘和叶基部砷含量较高，叶中部砷含量次之，主脉砷含量最低。极差分析结果表明，白肋烟上部叶、中部叶的极差值最高，马里兰烟和烤烟的较低，下部叶以白肋烟和烤烟较高，马里兰烟较低。中部叶的极差值比下部叶和上部叶稍高。

表2 烟草叶片不同微区的砷含量Table 2 Arsenic contents in different micro-regions of tobacco leaves

表2 还显示，不同类型烟草烟叶同一微区砷含量在部位间也有一定的差异。

烤烟烟叶各微区砷含量总体表现为：下部叶最高，中部叶次之，上部叶最低。

白肋烟烟叶各微区砷含量与烤烟略有差异，中部叶叶边缘和叶基部砷含量较高，下部叶其他微区砷含量较高，总体表现为：下部叶最高，中部叶次之，上部叶最低。

马里兰烟烟叶各微区砷含量总体表现与烤烟一致。

3 讨 论

不同类型烟草各部位烟叶及烟叶微区砷含量的测定结果表明，烟草下部叶砷含量最高，上部叶砷含量最低；下部叶各微区中的砷含量较高，上部叶各微区中砷含量较低。这可能与烟草根系对砷的被动吸收，进入烟株中的砷离子很容易与烟株体内的硫蛋白以及其他高分子化合物结合而被固定，很难再被溶解、运输等[23]有关。

从3 种类型烟草烟叶微区间砷的分布来看，叶尖部、叶基部、叶边缘砷含量较高，叶中部次之，主脉砷含量最低。已有研究[24]显示，烟草的生长发育是从底端向尖部、从主脉向两边缘进行的，因此，叶尖部、叶边缘的生理叶龄较长，而叶基部和靠近主脉部分的烟叶较幼嫩。另外，烟叶在生长发育过程中积累的营养物质以叶中部最多，越靠近叶基部、叶尖部和叶边缘，营养物质越少，叶片也越薄，所积累的无机元素含量相对也越高[24]。吴玉萍等[10]也发现砷在烟草植株地上部分易累积在较老的叶片组织中，不易在烟株中移动。这些研究结果印证了烟叶微区间砷含量的分布状况。

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