成熟度、品種及其互作對烤煙多酚類物質的影響

劉化冰 尚曉潁 劉建國 程昌合 張曉兵 夏琛 張勇剛 金慧清 徐世曉 楊鐵釗 鄒光進

摘 ?要：為探討成熟度、品種及其互作對烤煙多酚類物質的影響，采用兩因素隨機區組試驗設計，選擇烤煙品種K326、豫煙11、云煙87，分別在其未熟、成熟和過熟時采收，研究其對煙葉中的多酚類物質總量、綠原酸、蕓香苷和莨菪亭含量的影響。結果顯示，不同成熟度、品種及組合間多酚類物質含量均有顯著性差異。多酚含量主要受成熟度的影響，其次受品種影響。成熟度、品種及其互作對總酚、綠原酸、蕓香苷、莨菪亭含量變異的貢獻率各不同，其中成熟度對總酚、綠原酸、蕓香苷、莨菪亭含量的貢獻率分別為52.93%、55.83%、48.38%、73.58%，總體以成熟采收時含量最高;品種貢獻率分別為32.31%、 31.57%、 32.97%，16.04%，以K326含量最高;成熟度與品種互作的貢獻率分別為14.64%、12.32%、18.29%、9.43%。K326、豫煙11在成熟采收時總酚、綠原酸、蕓香苷、莨菪亭含量較高;云煙87在過熟采收時總酚、綠原酸、蕓香苷含量較高，在成熟采收時莨菪亭最高。采取與種植品種相適應的采收標準，是提高煙葉多酚類物質含量的重要調控手段。

關鍵詞：烤煙;多酚;成熟度;品種;互作

中圖分類號：S572.01 ?????????文章編號：1007-5119（2019）04-0029-08 ?????DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2019.04.005

Effects of Maturity，?Variety?and Their Interaction on Polyphenols in Flue-cured Tobacco

LIU Huabing， SHANG Xiaoying， LIU Jianguo， CHENG Changhe， ZHANG Xiaobing， XIA Chen， ???ZHANG Yonggang， JIN Huiqing， XU Shixiao， YANG Tiezhao，?ZOU Guangjin

（1.?China Tobacco Zhejiang Industrial Co.，?Ltd.，?Hangzhou 310024，?China; 2.?Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， China; 3.?Qiandongnan Branch of Guizhou Provincial Tobacco Companies，?Kaili， Guizhou?556000，?China）

?To explore the effects of maturity， variety and their interaction on polyphenols in flue-cured tobacco， the experiment was designed using three different flue-cured tobacco varieties （K326， Yuyan 11， Yunyan 87） and three different harvesting methods （unripe， ripe and mellow） in?a?three-level random block design of two-factors. The contents of total phenol， chlorogenic acid， rutin and scopoletin in tobacco leaves were determined. The results showed that there were significant differences in polyphenol contents among different maturities， varieties and combinations. Polyphenol content was?mainly affected by maturity， followed by variety. The contribution rates of maturity， variety and their interaction to total phenol， chlorogenic acid， rutin and scopoletin contents were different. The contribution rates of maturity to total phenol， chlorogenic acid， rutin and scopoletin contents were 52.93%， 55.83%， 48.38%， 73.58% respectively， and the content of each polyphenol in ripe harvesting tobacco leaves was the highest. The contribution rates of varieties were 32.31%， 31.57%， 32.97%， 16.04%， and the content of each polyphenol in K326 was the highest. The contribution rates of maturity and variety interaction were 14.64%， 12.32%， 18.29%， 9.43%. K326 and Yuyan 11 have higher contents of total phenol， chlorogenic acid， rutin and scopoletin in ripe harvests. Yunyan 87 has higher contents of total phenol， chlorogenic acid and rutin in mellow harvests?and has the highest content of scopoletin in ripe harvests. Harvesting at appropriate maturity for different flue cured tobacco varieties is an important and controllable approach?to improve content of polyphenols in tobacco leaves.

?flue-cured tobacco; polyphenols; maturity; variety; interacti

多酚類物質是煙草中一種重要的香味物質，約占干重的7%左右。煙葉中多酚類物質主要有綠原酸、蕓香苷和莨菪亭。綠原酸在多酚類物質中所占比重最高，約占75%～90%，在多酚類變化中起主導作用，蕓香苷次之，莨菪亭含量最少。多酚類物質對煙草的生理生化活動、煙葉的色澤、卷煙的香吃味、生理強度等都有重要影響。影響多酚物質的因素有很多，如品種、部位、成熟度、光照、溫度、栽培方式、烘烤方式等。成熟度是煙葉質量和等級劃分的核心要素。一般煙葉采收成熟度主要根據葉色由綠變黃程度、主支脈變白程度、葉尖和葉邊緣卷曲情況、莖葉夾角大小及葉面皺褶和成熟斑多少等來進行判斷。不同成熟度煙葉水分含量的差異會影響烘烤時多酚類物質含量，隨著煙葉成熟度的增加，多酚類物質含量逐漸增加，煙葉達到生理成熟后多酚的積累量開始下降。品種與多酚類物質含量也密切相關。由于不同品種遺傳特性存在差異，不同烤煙品種多酚類含量也有較大差別。然而，以往研究多集中在成熟度對煙葉產質量的影響，而對品種與成熟度互作對多酚類物質影響研究較少。本試驗以全國大面積推廣種植良種K326、云煙87，特香型品種豫煙11號為材料，設定3個不同成熟采烤標準，探討不同成熟度、不同品種及其互作對多酚類物質含量的影響，進而掌握煙葉品種特性靈活確定成熟采收時間，以提高煙葉多酚物質含量。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

K326、云煙87、豫煙11，共計3個烤煙品種。

1.2 ?試驗設計

2017年3月1日播種，5月1日于在河南省鄭州市河南農業大學科教園移栽，當地土壤是壤質潮土，土壤耕層含有機質11.51 g/kg、全氮1.51 g/kg、速效氮88.56 mg/kg、速效鉀86.74 mg/kg，pH 7.85。試驗采用隨機區組設計，小區面積150 m，行距1.10 m，株距0.55 m。施肥方式：酒糟發酵有機肥（N、PO和KO的質量含量分別為13%、5%和17%）40 kg/666.7 m、基肥（煙草專用復合肥，N、PO和KO的質量含量均為15%）30 kg/666.7 m和提苗肥（煙草專用提苗肥，N、PO和KO的質量含量分別為20%、10%和10%）5 kg/666.7 m于移栽當天施入，追肥（硝酸鉀，N和KO的質量含量分別為14%和46%）20 kg/666.7 m于移栽后15 d施入，各環節管理參考當地優質煙葉生產技術標準。3個品種均設置3個采收方式，按表1的標準進行采烤（GB 2635—1992），共計9個處理，3次重復。

1.3 ?測定項目及方法

各處理取外觀質量均勻一致的初烤煙葉（C3F），去梗切絲后在40 ℃下干燥12 h，研磨過40目篩，密封置于冰箱中（?10 ℃）。綠原酸、蕓香苷和莨菪亭等多酚類物質含量測定采用YC/T 202—2006方法測定;總酚含量為綠原酸、蕓香苷和莨菪亭含量之和。高效液相色譜（美國Waters 公司，Waters 2690）分析，流動相A：∶∶=88∶10∶2，流動相B：∶∶=10∶88∶2，柱溫30 ℃，柱流量1 mL/min，進樣體積10 μL。梯度：0 min，100% A;16.5 min，80% A+20% B;30 min，20% A+80% B。檢測波長340 nm，參比波長480 nm，分析時間約為40 min。每個樣品重復測定3次。

1.4 ?數據分析方法

利用SPSS 11.5和Excel 2007等軟件對所測定的多酚類物質進行雙因素方差分析和圖表繪制，采用LSD法對不同品種間、成熟度及組合間進行多重比較。貢獻率分析采用平方和/總方和作為評價指標。

2 ?結 ?果

2.1 ?不同成熟度間煙葉多酚類物質含量差異分析

由表2可見，不同采收成熟度間多酚類物質含量差異較大。多酚類物質總酚、綠原酸、蕓香苷、莨菪亭均表現為成熟采收時含量最高，過熟采收次之，未熟采收時含量最低。

2.2 ?不同品種間煙葉多酚類物質含量差異分析

對不同品種間多酚類物質含量進行差異分析表明（表3），不同品種間多酚類物質含量差異較大。多酚類物質總酚、綠原酸、蕓香苷、莨菪亭均表現為K326含量最高，其次為豫煙11，云煙87含量最低。

2.3 ?煙葉多酚類物質含量方差分析

成熟度與品種互作對烤煙多酚類物質的影響雙因素方差分析結果表明（表4），煙葉多酚類物質含量在不同成熟度、品種及互作間的差異均達到顯著水平。說明成熟度、品種及成熟度與品種互作均對煙葉多酚類物質含量有影響?？偡雍砍墒於炔町惔笥谄贩N間、成熟度與品種互作間的差異，成熟度對總酚含量的貢獻率最大，占總變異的52.93%，其次為品種占總變異的32.31%，成熟度與品種互作對總酚含量變異的貢獻率最低，僅占14.64%。綠原酸含量成熟度間差異大于品種間、成熟度與品種互作間的差異，成熟度對綠原酸含量變異的貢獻率最大，占總變異的55.83%，其次為品種占總變異的31.57%，品種與成熟度互作的貢獻率最低，僅占12.32%。蕓香苷含量成熟度間差異大于品種間、成熟度與品種互作間的差異，成熟度對蕓香苷含量變異的貢獻率最大，占總變異的48.38%，其次為品種，占總變異的32.97%，成熟度與品種互作影響最小，

僅占18.29%;莨菪亭含量成熟度間差異大于品種間、成熟度與品種互作間的差異，成熟度對莨菪亭含量變異的貢獻率最大，占總變異的73.58%，品種次之，占總變異的16.04%，成熟度與品種互作對含量影響最小，僅占9.43%。進一步對成熟度與品種及不同組合間多酚類物質含量進行多重比較和互作效應分析。

2.4 ?煙葉總酚含量在互作效應間的差異分析

對不同組合間總酚含量進行差異分析（圖1），品種與成熟度之間的組合有顯著性差異，K326×成熟的總酚含量顯著高于其他組合，其次為豫煙11×成熟，K326×過熟，豫煙11×過熟，而豫煙11×未熟，云煙87×未熟明顯低于其他組合間總酚含量

圖1 ?不同處理組合間總酚含量差異

Fig.?1??The difference of total phenol content in different treatments

通過對不同品種與不同成熟度之間總酚含量的互作效應分析可知（表5），總酚含量的互作效應差異較大，其中5個正向效應，4個負向效應，K326在成熟采收時正向互作效應值最高（2.04 mg/g），在過熟采收時有較大的負向互作效應值（?1.19 mg/g）。云煙87在過熟采收時有較高的正向互作效應值（1.33 mg/g），在成熟采收時負向互作效應值

表5 ?成熟度、品種互作對總酚含量的效應分析

Table 5 ?Effect analysis of maturity and variety interaction on total phenol content

最高（?2.07 mg/g）。豫煙11各組合間的互作效應值較小。說明K326在成熟采收時積累總酚的能力較強，云煙87在過熟采收時有較強的積累能力，在成熟采收時不利于總酚的積累。

2.5 ?煙葉綠原酸含量在互作效應間的差異分析

對不同組合間綠原酸含量進行差異分析（圖2），品種與成熟度之間的不同組合煙葉的綠原酸含量差異顯著。K326×成熟的綠原酸含量顯著高于其他組合，其次是豫煙11×成熟，K326×過熟、豫煙11×過熟;而豫煙11×未熟，云煙87×未熟的綠原酸含量顯著低于其他的組合。

圖2 ?不同處理組合間綠原酸含量差異

Fig.?2 ?The difference of chlorogenic acid content in different treatments

通過對不同品種與不同成熟度之間綠原酸含量的互作效應分析可知（表6），綠原酸含量的互作效應差異較大，4個組合為正效應，5個組合為負效應。K326品種在成熟采收時正向互作效應值最高（1.00 mg/g），在過熟采收時有較大的負向效應值（?0.68 mg/g）。云煙87在過熟采收時有較高的正向互作效應（0.72 mg/g），在成熟采收時的負向

表6 ?成熟度、品種互作對綠原酸含量的效應分析

Table 6??Effect analysis of maturity and variety interaction on chlorogenic acid content

互作效應值最大（?0.89 mg/g）。豫煙11各組合間的互作效應值較小。說明K326在成熟采收時有利于綠原酸含量的積累，而云煙87在過熟采收時有利于綠原酸含量的積累。

2.6 ?煙葉蕓香苷含量在互作效應間的差異分析

對不同組合間蕓香苷含量進行差異分析（圖3），蕓香苷含量在不同組合間有顯著性差異，K326×成熟的蕓香苷含量顯著高于其他組合，其次是豫煙11×成熟，K326×過熟。而豫煙11×未熟，云煙87×未熟組合的蕓香苷含量均顯著低于其他組合。

圖3 ?不同組合間蕓香苷含量

Fig.?3 ?The difference of rutin content in different treatments

對不同組合間互作效應進行分析可知（表7），蕓香苷含量在品種間與成熟度間的互作效應值差異較大。4個組合為正效應，5個組合為負效應。K326在成熟采收時有最大的正向互作效應值（1.02 mg/g），在過熟和未熟采收時有較大的負向互作效應值（?0.51?mg/g）。云煙87在過熟采收時有較大的正向互作效應值（0.59 mg/g），在成熟采收時負向互作效應值最大（?1.14 mg/g）。豫煙11各組合

表7 ?成熟度、品種互作對蕓香苷含量的效應分析

Table 7??Effect analysis of maturity and variety interaction on rutin content

間的互作效應值較小。說明K326在成熟采收時有利于蕓香苷含量的積累，而云煙87在過熟采收時有利于蕓香苷含量的積累，在成熟采收時不利于蕓香苷含量的積累

2.7 ?煙葉莨菪亭含量在互作效應間的差異分析

對不同組合間莨菪亭含量進行差異分析（圖4），莨菪亭含量在不同組合間有存在一定的顯著性差異，K326×成熟的的莨菪亭含量高于其他組合，其次為豫煙11×成熟，K326×過熟。而豫煙11×未熟，云煙87×未熟含量明顯低于其他組合。由表8可知，4個組合為正效應，5個組合為負效應，但各組合間數值相對較小，說明莨菪亭含量在品種間和成熟度間互作效應差異不大

圖4 ?不同組合間莨菪亭含量

Fig. 4 ?The difference of scopoletin content in different treatments

表8 ?成熟度、品種互作對莨菪亭含量的效應分析

Table 8 ?Effect analysis of maturity and variety interaction on scopoletin content

3 ?討 ?論

多酚類物質是煙葉中的重要香氣前體物，能夠轉化降解為多種香氣物質，對烤后煙葉的香吃味有重要影響。多酚在煙葉中的含量和比例也影響著煙葉外觀質量。劉曉迪等，劉陽等研究表明烤煙中多酚含量與煙葉品質呈正相關，多酚含量越

高，煙葉品質越好。煙草中多酚類物質含量受煙草品種和類型、煙葉成熟度的影響。本研究結論表明，總酚、綠原酸、蕓香苷、莨菪亭含量成熟度間差異顯著大于品種間差異，成熟度對多酚類物質含量起主導作用，對總酚、綠原酸、蕓香苷、莨菪亭貢獻率分別為52.93%、55.83 %、48.38%、73.58%。成熟度影響烤后煙葉多酚類物質積累是由于不同成熟度煙葉水分含量存在差異，造成多酚氧化酶活性有較大差異，進而造成多酚類物質含量的區別。張樹堂等研究表明，多酚含量品種間差異在鮮煙葉和烤后煙中有所不同。王瑞新等認為不同種類的致香物質隨著成熟度的提高，變化趨勢不同。曾祥難等研究認為在成熟煙葉中多酚類物質含量最多，而在未熟和過熟煙葉中含量較少。就成熟度而言，本研究結論表明煙葉中的多酚類物質在3個成熟度之間存在顯著性差異，且隨成熟度變化趨勢一致?？偡?、綠原酸、蕓香苷、莨菪亭均以成熟采收時含量最高，其次為過熟采收時，未熟采收時含量最低。這表明成熟采收有利于多酚類物質的積累，與前人的研究一致。

多酚類物質含量除隨成熟度的變化還與品種特性有關。品種對總酚、綠原酸、蕓香苷、莨菪亭貢獻率分別為32.31%、31.57%、32.97%、16.04%。3個品種間的多酚類物質含量存在顯著差異，總酚、綠原酸、蕓香苷、莨菪亭均以K326含量最高，其次為豫煙11，云煙87含量最低。這表明K326在多酚物質的積累上優于其他烤煙品種。多酚類物質的含量和組分差異具有定量遺傳特性，應選擇適宜的生育期及品種。陳愛國等研究表明多酚含量表現為云煙87>K326，研究結果不一致的原因可能是多酚物質除受品種因素的影響還受氣候環境、地理因素、栽培制度的影響。就品種而言，K326和豫煙11中的多酚類物質含量隨著成熟度的提高，呈現先升高后稍降低的變化趨勢，而在云煙87中多酚類物質含量總體以過熟采收時最高。彭健研究認為適當提高煙葉田間采收成熟度，能夠提高烤后煙葉產量和質量。由于多酚類物質中的不同組分對成熟度和品種的響應存在著差異，分析成熟度與品種間的互作效應更為關鍵。本研究表明，成熟度×品種互作對總酚、綠原酸、蕓香苷含量影響較大，而對莨菪亭影響較小。在參試的3個品種中，總酚、綠原酸、蕓香苷、莨菪亭含量均以K326主效應最大，且與成熟采收互作效應顯著。豫煙11在成熟采收時總酚、綠原酸、蕓香苷、莨菪亭含量最高。云煙87在過熟采收時總酚、綠原酸、蕓香苷含量最高，在成熟采收時莨菪亭最高。因此，要提高K326、豫煙11品種煙葉多酚類物質含量，以成熟采收為宜，采烤標準為黃色顯綠，成熟斑少，主支脈發亮 、葉尖葉緣下卷。要提高云煙87品種煙葉多酚類物質含量，以適度過熟采收為宜，采烤標準為葉面基本全黃，有成熟斑，脈主支脈全白發亮、部分焦尖焦邊。

4 ?結 ?論

本研究表明，煙葉多酚類物質含量在不同成熟度、品種間的差異均達到顯著水平，主要受成熟度影響較大，其次受品種影響。多酚類物質含量隨成熟度增加呈規律性變化，但不同品種規律有所不同。在參試的3個品種中，K326、豫煙11在成熟采收時總酚、綠原酸、蕓香苷、莨菪亭含量較高;云煙87在過熟采收時總酚、綠原酸、蕓香苷含量較高;在成熟采收時莨菪亭最高。實行與種植品種相適應的采收標準，是提高煙葉多酚類物質含量的重要調控手段。

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