基于51份烤煙種質(zhì)的四川、山東煙葉致香物質(zhì)含量特色比較

李晨營，陳彪，張玉，任民，羅成剛，馮全福，楊興有，常愛霞

摘? 要：為進(jìn)一步挖掘四川、山東產(chǎn)區(qū)煙葉致香物質(zhì)含量特色，本研究基于51份烤煙種質(zhì)，在四川、山東兩產(chǎn)區(qū)開展了煙葉8類致香物質(zhì)含量檢測分析比較工作。結(jié)果顯示，整體上看，四川多酚類、葉綠素降解物絕對和相對含量高于山東產(chǎn)區(qū)，苯丙氨酸降解物、高級脂肪酸、多元酸絕對和相對含量低于山東產(chǎn)區(qū);從不同基因型上看，四川92.2%以上種質(zhì)多酚類、葉綠素降解物的絕對和相對含量高于山東產(chǎn)區(qū)，76.5%以上種質(zhì)苯丙氨酸降解物、高級脂肪酸和多元酸的絕對和相對含量低于山東產(chǎn)區(qū)，進(jìn)一步印證了兩產(chǎn)區(qū)致香物質(zhì)含量在整體上表現(xiàn)出的特點;51份種質(zhì)中，四川產(chǎn)區(qū)有76.5%烤煙種質(zhì)預(yù)測具有清香型風(fēng)格傾向，在山東產(chǎn)區(qū)有90.2%烤煙種質(zhì)預(yù)測具有中間香型風(fēng)格傾向，多酚類和葉綠素降解物含量較山東產(chǎn)區(qū)高可能是四川清香型風(fēng)格煙葉的重要物質(zhì)基礎(chǔ);苯丙氨酸降解物、高級脂肪酸和多元酸含量較四川產(chǎn)區(qū)高可能是山東中間香型風(fēng)格煙葉的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。基因型和生態(tài)條件對香型指數(shù)均有較大影響，生態(tài)條件影響更大。

關(guān)鍵詞：烤煙;不同基因型;生態(tài)條件;致香物質(zhì);含量;香型風(fēng)格

A Comparative Study on Aroma Component Characteristics of Tobacco Leaves from Sichuan and Shandong Based on 51 Flue-cured Tobacco Germplasms

LI Chenying1，2， CHEN Biao1，3， ZHANG Yu1， REN Min1， LUO Chenggang1，

FENG Quanfu1， YANG Xingyou4*， CHANG Aixia1*

（1. Tobacco Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences， Qingdao 266101， China; 2. Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China; 3. Xuanwei Branch of Qujing Tobacco Company of Yunnan Province， Qujing， Yunnan 655000， China; 4. China National Tobacco Corporation Sichuan Company， Chengdu 610041， China）

Abstract： To further explore the aroma component characteristics of Sichuan and Shandong tobacco leaves， eight types of aroma components were determined and their content characteristics were analyzed using the leaf samples of 51 flue-cured tobacco varieties planted in both Sichuan and Shandong. The results showed that， on the whole， the absolute and relative contents of polyphenols and chlorophyll degradation products in Sichuan were higher than those in Shandong tobacco leaves， while the absolute and relative contents of phenylalanine degradation products， higher fatty acids， and polybasic acids were the opposite. From the perspective of different genotypes， the absolute and relative contents of polyphenols and chlorophyll degradation products of more than 92.2% of germplasms planted in Sichuan was higher than that planted in Shandong. The absolute and relative contents of phenylalanine degradation products， higher fatty acids and polyacids of more than 76.5% of germplasms were lower than that planted in Shandong. This result further confirmed the characteristics of the aroma substance content in tobacco leaves of the two production areas as a whole. Among the 51 germplasms， 76.5% of the flue-cured tobacco germplasms in the Sichuan production area were predicted to have a fragrance style tendency， and 90.2% in the Shandong production area were predicted to have an intermediate flavor style tendency. The contents of polyphenols and chlorophyll degradation products were higher than that of Shandong tobacco leaves， which may be the important material basis of Sichuan fragrance style tobacco. The contents of alanine degradation products， higher fatty acids and polybasic acids were higher than that in Sichuan tobacco leaves， which may be the important material basis of Shandong middle-flavor tobacco. Both genotype and ecological conditions have a significant impact on the fragrance index， and ecological conditions have a greater impact than genotypes.

Keywords： flue-cured tobacco; different genotypes; ecological conditions; aroma components; content; fragrance style

煙葉香氣品質(zhì)是評價煙葉及其制品內(nèi)在質(zhì)量的核心內(nèi)容和重要指標(biāo)[1]。致香物質(zhì)是煙葉香氣品質(zhì)形成的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，種類繁多，多類致香物質(zhì)的組成、含量及相互作用共同決定了煙葉的香型風(fēng)格特色和香氣品質(zhì)的優(yōu)劣[2]。以往研究表明[3-4]，烤煙的香氣風(fēng)格是遺傳因素、生態(tài)因素和栽培技術(shù)共同作用的結(jié)果。“生態(tài)因素決定特色，品種彰顯特色，栽培技術(shù)保障特色”是煙葉生產(chǎn)和研究工作者的共識[5-7]。因此，研究明確不同生態(tài)條件下煙葉香氣風(fēng)格特色形成的致香物質(zhì)基礎(chǔ)，對不同產(chǎn)區(qū)特色優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)具有重要指導(dǎo)意義。關(guān)于不同產(chǎn)區(qū)煙葉香氣質(zhì)量特色研究，以往主要是從不同生態(tài)區(qū)隨機(jī)取樣或從少數(shù)幾個主栽品種取樣進(jìn)行多類致香物質(zhì)的比較，或從不同生態(tài)區(qū)多個品種某一類致香物質(zhì)的比較等方面進(jìn)行研究[8]，利用較多種質(zhì)對不同產(chǎn)區(qū)煙葉的多類香氣物質(zhì)開展研究，還鮮有報道。鑒于此，本研究在山東諸城、四川西昌兩產(chǎn)區(qū)，對51份烤煙種質(zhì)進(jìn)行了多酚、多元酸、高級脂肪酸、葉綠素降解物、類胡蘿卜素降解物、西柏烷降解物、苯丙氨酸降解物、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物等8類致香物質(zhì)的系統(tǒng)比較分析;同時，對各種質(zhì)在四川、山東產(chǎn)區(qū)的香型風(fēng)格進(jìn)行了預(yù)測及比較，以期為產(chǎn)區(qū)優(yōu)質(zhì)特色煙葉生產(chǎn)、工業(yè)卷煙原料配方利用以及烤煙香氣品質(zhì)育種提供一定參考。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料

根據(jù)常愛霞等[9]對烤煙品種系譜遺傳分析結(jié)果，從中篩選不同親緣系譜分支中的51份烤煙種質(zhì)作為試驗材料。試驗所用種質(zhì)均由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所煙草種質(zhì)資源中期庫提供。

1.2? 試驗方法

1.2.1? 試驗設(shè)計與樣品制備? 田間試驗于2012年在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所山東諸城和四川西昌試驗基地進(jìn)行（該年度兩產(chǎn)區(qū)均屬生態(tài)條件正常年份）。兩試驗基地均采用小區(qū)試驗設(shè)計，小區(qū)行長10 m，行寬1.0～1.2 m，行株距為1.0～1.2 m×0.5 m，每個材料種植2行區(qū)，3次重復(fù)。前期按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行田間栽培管理，后期取中部葉片，按產(chǎn)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)烘烤工藝進(jìn)行烘烤。對每個產(chǎn)區(qū)每個種質(zhì)，選取每個重復(fù)烤后C3F等級的煙葉樣品混合，用作該品種致香物質(zhì)檢測樣品。

1.2.2? 煙葉致香物質(zhì)含量測定方法? 本研究對每個煙葉樣品共檢測多酚、多元酸、高級脂肪酸、葉綠素降解物、類胡蘿卜素降解物、西柏烷降解物、苯丙氨酸降解物、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物等8類57種致香物質(zhì)含量。其中，多酚[10]、多元酸和高級脂肪酸類致香物質(zhì)檢測按照煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行[11]，其他致香物質(zhì)的檢測采用同時蒸餾萃取方法，具體方法參照文獻(xiàn)[12-13]。

1.3? 數(shù)據(jù)分析方法

由于檢測物質(zhì)種類較多，數(shù)據(jù)量較大，本研究重點從大類別上對四川、山東兩產(chǎn)區(qū)不同種質(zhì)的各類致香物質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計分析，并通過比較兩產(chǎn)區(qū)煙葉各大類別致香物質(zhì)的絕對含量及其相對含量（即各類致香物質(zhì)占所檢測致香物質(zhì)總含量的比值）的差值，揭示兩產(chǎn)區(qū)煙葉致香物質(zhì)含量特點。

此外，利用李章海等[14]構(gòu)建的香型指數(shù)判別模型，對不同烤煙種質(zhì)在四川、山東產(chǎn)區(qū)的香型指數(shù)進(jìn)行分析，并對其香型風(fēng)格進(jìn)行預(yù)測。

2? 結(jié)? 果

2.1? 山東、四川兩產(chǎn)區(qū)51份烤煙種質(zhì)8類致香物質(zhì)含量的整體比較

從四川、山東兩產(chǎn)區(qū)51份供試種質(zhì)8類致香物質(zhì)絕對含量的平均水平（表1）看，四川產(chǎn)區(qū)烤煙中多酚類、葉綠素降解物和總致香物質(zhì)的平均絕對含量約為山東產(chǎn)區(qū)的1.3～2.0倍，明顯高于山東產(chǎn)區(qū);山東產(chǎn)區(qū)烤煙的多元酸、苯丙氨酸降解物、高級脂肪酸、西柏烷降解物平均絕對含量約為四川產(chǎn)區(qū)的1.2～1.6倍，明顯高于四川產(chǎn)區(qū);四川產(chǎn)區(qū)烤煙的類胡蘿卜素降解產(chǎn)物平均含量略高于山東產(chǎn)區(qū);四川、山東產(chǎn)區(qū)烤煙的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物平均含量相近。從兩產(chǎn)區(qū)不同基因型烤煙每一類致香物質(zhì)的絕對含量看，每一產(chǎn)區(qū)不同基因型烤煙間均存在較大差異，最高含量基因型的致香物質(zhì)含量基本上是最低含量基因型的2～3倍。

從四川、山東兩產(chǎn)區(qū)各類致香物質(zhì)相對含量的平均水平看（表1），四川產(chǎn)區(qū)烤煙中葉綠素降解物、多酚的平均相對含量明顯高于山東產(chǎn)區(qū);山東產(chǎn)區(qū)苯丙氨酸降解物、多元酸、高級脂肪酸、西柏烷降解物、類胡蘿卜素降解物和美拉德反應(yīng)產(chǎn)物這6類物質(zhì)的平均相對含量明顯高于四川產(chǎn)區(qū)。

2.2? 山東、四川兩產(chǎn)區(qū)相同種質(zhì)8類致香物質(zhì)含量的差異比較

2.2.1? 絕對含量差異? 從兩產(chǎn)區(qū)相同種質(zhì)各類致香物質(zhì)絕對含量差值（表2）看，四川產(chǎn)區(qū)51份烤煙種質(zhì)（100%）的多酚、48份種質(zhì)（94.1%）的葉綠素降解產(chǎn)物、30份種質(zhì)（58.8%）的類胡蘿卜素降解物、28份種質(zhì)（54.9%）的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的絕對含量高于山東產(chǎn)區(qū);四川產(chǎn)區(qū)48份烤煙種質(zhì)（94.1%）的苯丙氨酸降解物、44份種質(zhì)（86.3%）的高級脂肪酸、39份種質(zhì)（76.5%）的多元酸、27份種質(zhì)（52.9%）的西柏烷降解物的絕對含量低于山東產(chǎn)區(qū);就總致香物質(zhì)含量看，除中煙90、翠碧一號、Va116三個種質(zhì)外，其他48份種質(zhì)均表現(xiàn)為四川產(chǎn)區(qū)煙葉8類致香物質(zhì)總含量高于山東產(chǎn)區(qū)，主要為四川產(chǎn)區(qū)葉綠素降解物含量較高所致。

2.2.2? 相對含量差異? 由表3兩產(chǎn)區(qū)相同種質(zhì)各類致香物質(zhì)的相對含量差值看，51份種質(zhì)中，四川產(chǎn)區(qū)50份烤煙種質(zhì)（98.0%）葉綠素降解物、47份種質(zhì)（92.2%）多酚相對含量高于山東產(chǎn)區(qū);四川產(chǎn)區(qū)51份烤煙種質(zhì)（100%）的苯丙氨酸降解物、49份種質(zhì)（96.1%）的多元酸和高級脂肪酸、47份種質(zhì)（92.2%）的西柏烷降解物、45份種質(zhì)（88.2%）的類胡蘿卜素降解物和美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的相對含量低于山東產(chǎn)區(qū)。

2.3? 基因型和產(chǎn)區(qū)對51份烤煙種質(zhì)香型的影響

依據(jù)李章海建立的香型指數(shù)（Y）判別模型[14]，即Y≤2.8為清香型，且香型指數(shù)越小，清香越明顯;

Y在2.8～3.8范圍內(nèi)為中間香型，且香型指數(shù)越趨向中間值，中間香型越典型;Y≥3.8為濃香型，且香型指數(shù)越大，濃香越明顯。分別計算兩產(chǎn)區(qū)51份烤煙種質(zhì)的香型指數(shù)，其結(jié)果如表4。由表中數(shù)據(jù)可見，同一產(chǎn)區(qū)不同基因型烤煙間香型指數(shù)明顯不同。在四川產(chǎn)區(qū)，秦?zé)?5香型指數(shù)最小，為2.22，中煙100香型指數(shù)最大，為3.58，由基因型引起的烤煙香型指數(shù)最大差值為1.36;在山東產(chǎn)區(qū)，F(xiàn)C8香型指數(shù)最小，為2.85，TI245香型指數(shù)最大，為4.16，由基因型引起的烤煙香型指數(shù)最大差值為1.31。就不同生態(tài)條件對煙葉香型指數(shù)的影響看，不同產(chǎn)區(qū)間同一基因型烤煙香型指數(shù)的大小有明顯差異，同一基因型品種由生態(tài)條件引起的烤煙香型指數(shù)的最大差值為1.50。在基因型和生態(tài)條件雙重影響下，四川產(chǎn)區(qū)51個品種中，39個品種（76.5%）的烤煙香型指數(shù)小于2.8，表現(xiàn)清香型風(fēng)格，12個品種烤煙的香型指數(shù)在2.8～3.8之間，表現(xiàn)中間香型風(fēng)格;山東產(chǎn)區(qū)51個品種中，46個品種（90.2%）香型指數(shù)在2.8～3.8之間，表現(xiàn)中間香型風(fēng)格，5個品種烤煙的香型指數(shù)大于3.8，表現(xiàn)濃香型風(fēng)格。總體來看，基因型和生態(tài)環(huán)境對烤煙的香型指數(shù)（香型風(fēng)格）均有一定的影響，而生態(tài)條件的影響更大。

3? 討? 論

本研究通過對四川、山東兩產(chǎn)區(qū)51份烤煙種質(zhì)致香物質(zhì)含量的分析，初步明確了四川、山東兩產(chǎn)區(qū)煙葉致香物質(zhì)含量規(guī)律及特色，預(yù)測了51份烤煙種質(zhì)在兩產(chǎn)區(qū)的香型風(fēng)格傾向，為四川、山東產(chǎn)區(qū)高香氣特色煙葉開發(fā)及彰顯產(chǎn)區(qū)煙葉風(fēng)格特色的烤煙新品種選育提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考。

從香型風(fēng)格劃分上看，四川屬清香型煙葉產(chǎn)區(qū)、山東屬中間香型煙葉產(chǎn)區(qū)。根據(jù)周小紅[15]、周芳芳等報道[16]，清香型煙葉中，多酚和新植二烯（葉綠素降解物）含量較高;劉百戰(zhàn)等[17]研究表明中間香型煙葉中苯丙氨酸降解物含量普遍較高。本研究通過對51份種質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn)，90%以上種質(zhì)在四川產(chǎn)區(qū)表現(xiàn)多酚、葉綠素降解物含量明顯高于山東產(chǎn)區(qū)，苯丙氨酸降解產(chǎn)物含量明顯低于山東產(chǎn)區(qū)，與前人研究結(jié)果基本一致。李曉婷等[18]研究結(jié)果顯示，類胡蘿卜素平均含量表現(xiàn)濃香型>中間香型>清香型的趨勢;清香型煙葉中類西柏烷降解物高于中間香型，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物（棕色化反應(yīng)產(chǎn)區(qū)）低于中間香型，本研究這幾類物質(zhì)在不同產(chǎn)區(qū)不同種質(zhì)中的表現(xiàn)存在差異性，與以往結(jié)果有所不同。造成這種差異的主要原因，可能是本研究所使用的試驗種質(zhì)與以往研究不同所致。以往有關(guān)多元酸、高級脂肪酸與香型風(fēng)格關(guān)系的報道較少，杜詠梅等[19]研究表明，濃香型煙葉多元酸和高級脂肪酸含量較低，但在清香型和中間香型風(fēng)格煙葉中差異不顯著。本研究結(jié)果顯示，四川產(chǎn)區(qū)多元酸和高級脂肪酸含量低于山東產(chǎn)區(qū)。就四川、山東兩產(chǎn)區(qū)各類致香物質(zhì)的相對含量比較看，四川產(chǎn)區(qū)煙葉多酚類、葉綠素降解物相對含量明顯高于山東產(chǎn)區(qū)，其他6類物質(zhì)相對含量均明顯低于山東產(chǎn)區(qū)，具有更明顯的規(guī)律性（51份烤煙種質(zhì)中88%以上的種質(zhì)均表現(xiàn)出一致的規(guī)律性）。綜合本研究及以往研究結(jié)果可知，清香型煙葉（四川產(chǎn)區(qū)）與中間香型煙葉（山東產(chǎn)區(qū)）相比，一般具有多酚和新植二烯絕對和相對含量均較高、苯丙氨酸降解物絕對和相對含量均較低的特點。

從51個基因型烤煙在四川、山東兩產(chǎn)區(qū)的香型指數(shù)看，76.5%的種質(zhì)在四川產(chǎn)區(qū)的香型指數(shù)表現(xiàn)偏清香型，90.2%的種質(zhì)在山東產(chǎn)區(qū)表現(xiàn)偏中間香型，同一產(chǎn)區(qū)不同種質(zhì)香型指數(shù)亦有明顯差異， 其彰顯產(chǎn)區(qū)風(fēng)格的程度可能有所不同;并且產(chǎn)區(qū)生

態(tài)條件對煙葉香型指數(shù)（香型風(fēng)格）的影響大于基因型的影響。本研究結(jié)果進(jìn)一步印證了生態(tài)條件決定煙葉風(fēng)格、品種彰顯煙葉風(fēng)格的認(rèn)識，并為四川、山東產(chǎn)區(qū)特色烤煙品種的培育奠定了種質(zhì)和初步指標(biāo)篩選基礎(chǔ)。

未能對相應(yīng)煙葉樣品同時開展感官評吸鑒定，使得本研究根據(jù)香型指數(shù)預(yù)測的香型風(fēng)格可能存在一定的偏差或局限性。在本研究基礎(chǔ)上，后續(xù)利用相關(guān)品種在四川、山東兩產(chǎn)區(qū)制備樣品，開展感官評吸驗證工作，仍然非常必要。

4? 結(jié)? 論

對四川、山東兩產(chǎn)區(qū)51份烤煙種質(zhì)8類致香物質(zhì)含量的比較結(jié)果表明，四川多酚類、葉綠素降解物絕對和相對含量高于山東產(chǎn)區(qū)，苯丙氨酸降解物、高級脂肪酸、多元酸絕對和相對含量低于山東產(chǎn)區(qū)。51份種質(zhì)中，四川產(chǎn)區(qū)有76.5%烤煙種質(zhì)預(yù)測具有清香型風(fēng)格傾向，在山東產(chǎn)區(qū)有90.2%烤煙種質(zhì)預(yù)測具有中間香型風(fēng)格傾向。多酚類和葉綠素降解物含量較山東產(chǎn)區(qū)高可能是四川清香型風(fēng)格煙葉的重要物質(zhì)基礎(chǔ);苯丙氨酸降解物、高級脂肪酸和多元酸含量較四川產(chǎn)區(qū)高可能是山東中間香型風(fēng)格煙葉的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。基因型和生態(tài)條件對香型指數(shù)均有較大影響，生態(tài)條件影響更大。

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