遼寧烤煙安全性指標(biāo)特征分析及與其他產(chǎn)區(qū)的差異

郭可謙，陽葦麗，宋鵬飛，黃五星，許自成*

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院，河南 鄭州 450002；2.紅塔煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司，云南 玉溪 653100)

遼寧烤煙安全性指標(biāo)特征分析及與其他產(chǎn)區(qū)的差異

郭可謙1，陽葦麗1，宋鵬飛2，黃五星1，許自成1*

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院，河南 鄭州 450002；2.紅塔煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司，云南 玉溪 653100)

為了解東北地區(qū)煙葉的安全性程度，及與其他產(chǎn)區(qū)的差異，以遼寧煙區(qū)為代表，研究了烤煙C3F樣品的安全性指標(biāo)[煙草特有亞硝胺(TSNA)、煙氣成分含量]的變異狀況，并與其他煙區(qū)進(jìn)行了比較分析。結(jié)果顯示：煙葉幾種TSNA含量大小呈現(xiàn)出NAT+NAB>NNN>NNK，遼寧烤煙各煙氣安全性指標(biāo)含量高低表現(xiàn)為：HCN>苯酚>焦油>苯并[α]芘>CO>氨>煙堿>NNK。對遼寧煙區(qū)與其他煙區(qū)烤煙安全性指標(biāo)進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)：遼寧烤煙煙葉各類TSNA含量均低于云南，且差異達(dá)到顯著或極顯著水平；遼寧烤煙煙氣焦油、CO、氨、NNK、HCN含量均低于黃淮煙區(qū)、南方煙區(qū)及全國重點(diǎn)煙區(qū)平均水平，其中煙氣CO、氨、HCN含量顯著或極顯著低于黃淮、南方及全國重點(diǎn)煙區(qū)平均水平，煙氣焦油含量顯著低于黃淮煙區(qū)，NNK含量在煙區(qū)間差異不顯著；煙氣煙堿、苯酚、苯并[α]芘含量在煙區(qū)間差異均未達(dá)到顯著水平。

遼寧；烤煙；安全性指標(biāo)；差異分析

煙草安全性指標(biāo)主要指煙草特有亞硝胺(TSNA)、多環(huán)芳烴類物質(zhì)、氮氧化物、揮發(fā)性醛、酮和農(nóng)藥殘留等，這些物質(zhì)通過卷煙的吸食進(jìn)入人體，對人體健康造成不同程度的損害，嚴(yán)重影響煙葉的安全性。國內(nèi)對煙葉安全性研究以及如何提高安全性十分關(guān)注，至今也有許多相關(guān)研究報(bào)道，如謝劍平等[1]通過生物毒理試驗(yàn)對煙葉有害物質(zhì)進(jìn)行研究，采用卷煙主流煙氣中的有害成分綜合表現(xiàn)卷煙煙氣的危害性；周冀衡等[2]對于不同品種的質(zhì)量及安全性進(jìn)行分析；王勇等[3]通過研究煙葉的不同成熟度來探討烤煙的安全性指標(biāo)。另外，外國研究者們已成功研究出低焦油低生物堿等烤煙新品種，在滿足消費(fèi)者需求的同時(shí)，減少了吸煙對人體的危害[4～6]。用單一地區(qū)煙葉或某些特定因素來分析煙葉安全性，不能實(shí)現(xiàn)對煙葉安全生產(chǎn)的整體把握，因?yàn)榘踩灾笜?biāo)是存在差異的，不同產(chǎn)區(qū)、不同品種、栽培措施、烘烤條件以及土壤狀況都會對其產(chǎn)生影響。目前對煙葉如何能降低危害的研究已經(jīng)很多，可是對不同地區(qū)的煙葉的安全性指標(biāo)綜合對比分析很少。本研究以遼寧煙區(qū)為代表，通過對遼寧烤煙特有亞硝胺、煙氣等指標(biāo)含量的分布狀況進(jìn)行描述性比較分析，以及與其他重點(diǎn)植煙省份烤煙的安全性指標(biāo)進(jìn)行方差和差異性比較分析，明確了該地烤煙安全性指標(biāo)特點(diǎn)及影響因素，可為今后的生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 樣品采集與材料收集

樣品取自遼寧省主要植煙區(qū)，選取當(dāng)?shù)刂髟钥緹熎贩N烤后煙葉C3F樣品22份，每個(gè)樣品3.0 kg，用于測定煙葉煙草特有亞硝胺、煙氣等安全性指標(biāo)含量。試驗(yàn)材料收集：材料一來自2010年《煙草科技》王保興等[7]的論文“烤煙中煙草特有亞硝胺的對比”，收集了云南煙區(qū)(大理、賓川、南澗、昆明)C3F煙葉樣品中TSNAs含量，用于與遼寧煙區(qū)煙葉TSNAs含量的比較分析；材料二來自中國煙草總公司遼寧省公司、鄭州煙草研究院。收集包括全國16個(gè)省(遼寧、湖北、湖南、云南、安徽、四川、貴州、河南、福建、重慶、貴州、江西、黑龍江、陜西、廣西、廣東)31個(gè)植煙地區(qū)烤煙C3F煙葉樣品43份，其中遼寧煙葉樣本數(shù)為21份，此材料用于遼寧煙區(qū)煙氣煙堿、焦油、CO含量與重點(diǎn)煙區(qū)(黃淮、南方)及全國重點(diǎn)煙區(qū)的比較。

1.2 測定方法

1.2.1 煙草特有亞硝胺(TSNA)含量的測定 具體測定方法為：稱取煙末樣品4 g放入錐形瓶內(nèi)，加入40 mL二氯甲烷、2 mL氫氧化鈉；將錐形瓶置于回旋振蕩器上，振蕩萃取60 min；再加入40 mL二氯甲烷、2 mL氫氧化鈉于錐形瓶第2次萃取煙樣，振蕩20 min；用20 mL二氯甲烷、1 mL氫氧化鈉第3次萃取煙樣，振蕩20 min，收集萃取液。將萃取液過濾并經(jīng)層析柱凈化后合并收集于濃縮瓶內(nèi)，將濃縮瓶連接旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，使液體蒸發(fā)至略低于1 mL，加入內(nèi)標(biāo)(N-亞硝基二正丁基胺)10 μL，定容至1 mL，轉(zhuǎn)移至氣相色譜-熱能分析聯(lián)用儀(Trace GC-TEA)中進(jìn)行測定。色譜柱為DB5-MS(30×0.53×1)，進(jìn)樣口溫度為240 ℃；程序升溫：初始溫度50 ℃保持2 min，以10 ℃/min速率升溫至165 ℃保持1 min，3 ℃/min至205 ℃保持3 min，10 ℃/min至230 ℃保持10 min；載氣：氦氣，恒流4 mL/min。

1.2.2 煙氣安全性指標(biāo)的測定 煙氣中焦油、CO、煙堿、B[α]P、HCN、NNK、苯酚含量均采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測定；氨含量測定采用加拿大衛(wèi)生部推薦的分析方法[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 遼寧烤煙安全性指標(biāo)的數(shù)量特征

2.1.1 煙葉TSNA的描述統(tǒng)計(jì) 我國主要烤煙產(chǎn)區(qū)(河南、湖南、云南、山東)不同品種煙葉的總TSNA含量一般為156～420 ng/g[8]。表1結(jié)果表明：遼寧烤煙總TSNA含量明顯低于主產(chǎn)煙區(qū)，且其最大值也明顯低于這個(gè)范圍的下限。另外，TSNA各指標(biāo)變異系數(shù)均較大，說明各類TSNA含量分布不穩(wěn)定；與NNN和NNK相比，NAT+NAB的變異系數(shù)較小。

表1 烤煙煙葉煙草特有亞硝胺含量的描述統(tǒng)計(jì)

2.1.2 煙氣安全性指標(biāo)的描述統(tǒng)計(jì) 遼寧烤煙煙氣安全性指標(biāo)含量狀況見表2。煙氣焦油、煙堿、CO釋放量是目前普遍采用的3項(xiàng)評價(jià)煙葉安全性的指標(biāo)。遼寧烤煙煙氣焦油、煙氣CO的變異系數(shù)均小于10%，變異弱；煙氣煙堿的變異系數(shù)為17.12%，變異中等。

苯并[ɑ]芘(B[ɑ]P)是多環(huán)芳烴中最重要的一種致癌物。遼寧烤煙煙氣中B[α]P含量為14.37 μg/支，變異系數(shù)為3.96%，變異較弱。另外，遼寧烤煙煙氣中苯酚、NNK的變異系數(shù)分別為19.98%和10.60%，變異中等；HCN和氨的變異系數(shù)分別為3.64和4.72，變異較弱。

表2 遼寧烤煙煙氣安全性指標(biāo)的描述統(tǒng)計(jì)

2.2 遼寧烤煙安全性指標(biāo)與其他煙區(qū)的差異比較

2.2.1 遼寧烤煙煙葉特有亞硝胺(TSNA)含量與云南煙區(qū)比較 遼寧烤煙NNN、NNK、NAT+NAB及總TSNA含量均低于云南煙區(qū)(圖1)。顯著性檢驗(yàn)表明：遼寧和云南烤煙煙葉NNN含量差異達(dá)顯著水平；NNK、NAT+NAB及總TSNA含量差異達(dá)極顯著水平。

2.2.2 遼寧烤煙煙氣安全性指標(biāo)含量與重點(diǎn)煙區(qū)及全國主要煙區(qū)比較 遼寧烤煙煙氣煙堿、CO、焦油含量與重點(diǎn)煙區(qū)(黃淮、南方)及全國比較見圖2。煙氣煙堿含量以黃淮煙區(qū)最高，遼寧次之，南方煙區(qū)最低。遼寧煙氣CO含量最低，且顯著低于黃淮煙區(qū)、南方煙區(qū)和全國；煙氣CO含量在煙區(qū)間具體表現(xiàn)為：黃淮煙區(qū)>全國>南方煙區(qū)>遼寧。遼寧煙氣焦油含量最低，顯著低于黃淮煙區(qū)；煙氣焦油含量在煙區(qū)間具體表現(xiàn)為：黃淮煙區(qū)>全國>南方煙區(qū)>遼寧。

圖1 遼寧與云南烤煙煙葉煙草特有亞硝胺含量的比較表3 遼寧與云南烤煙煙草特有亞硝胺 含量差異的顯著性測驗(yàn)

項(xiàng)目NNNNAT+NABNNK總TSNAt值2.276*9.653**5.782**7.649**標(biāo)準(zhǔn)誤2.9404.9774.85510.826

遼寧烤煙煙氣NNK、苯并[ɑ]芘、氨含量與重點(diǎn)煙區(qū)(黃淮、南方)及全國比較見圖3。遼寧煙氣NNK含量最低，但與黃淮煙區(qū)、南方煙區(qū)和全國差異不顯著?？緹煙煔釨[α]P含量在煙區(qū)間差異不顯著，以遼寧含量最高，南方煙區(qū)最低。遼寧烤煙煙氣氨含量最低，顯著低于黃淮、南方煙區(qū)及全國。

遼寧烤煙煙氣苯酚、HCN含量與重點(diǎn)煙區(qū)(黃淮、南方)及全國比較見圖4。煙氣苯酚含量以黃淮煙區(qū)最高，在煙區(qū)間表現(xiàn)為：黃淮>遼寧>南方>全國，但煙氣苯酚含量在煙區(qū)間差異不顯著。煙氣HCN含量在不同煙區(qū)間差異顯著，黃淮煙區(qū)煙氣HCN含量最高，其次是全國，遼寧煙氣HCN含量最低，且與黃淮、南方煙區(qū)和全國差異達(dá)到顯著水平。

圖2 遼寧烤煙煙氣煙堿、焦油、CO含量 與重點(diǎn)煙區(qū)及全國比較

3 討論

遼寧烤煙煙葉總TSNA含量為41.02±18.90 ng/g，變幅18.87～93.37 ng/g，明顯低于全國煙葉總TSNA平均含量水平(250 ng/g)[8]，與全國煙葉主產(chǎn)區(qū)之一的云南省相比，遼寧烤煙煙葉TSNA各指標(biāo)含量也均低于云南省烤煙煙葉，且差異都達(dá)到顯著或極顯著水平。我國烤煙煙堿含量地區(qū)間差異較大，南方煙區(qū)高于北方煙區(qū)[9]，遼寧省作為北方煙區(qū)，煙堿含量相對較低。而煙葉中的煙堿與TSNA有密切關(guān)系,煙堿的代謝與降解可產(chǎn)生次生代謝產(chǎn)物，主要是去甲基煙堿，其次是可替寧和假氧化煙堿，其中去甲基煙堿和假氧化煙堿都是生成NNN和NNK的中間產(chǎn)物[10]。因此，煙堿含量低應(yīng)該是遼寧烤煙總TSNA含量較低的原因之一。另外，從汪安云等[11]的研究結(jié)果看，不同品種間煙葉TSNA含量不同，這是否成為遼寧烤煙煙葉TSNA含量較低的因素之一，還有待于進(jìn)一步研究。

圖3 遼寧烤煙煙氣NNK、B[a]P、氨含量 與重點(diǎn)煙區(qū)及全國比較

圖4 遼寧烤煙煙氣苯酚、HCN含量 與重點(diǎn)煙區(qū)及全國比較

遼寧烤煙煙葉中TSNA含量高低順序?yàn)镹AT+NAB>NNN>NNK，這與已有的研究結(jié)果[7]一致。從研究結(jié)果看，遼寧烤煙中TSNA各指標(biāo)變異系數(shù)均較大，這可能與遼寧煙區(qū)土壤、氣候等自然條件的差異以及栽培管理技術(shù)水平的高低有一定關(guān)系。

卷煙煙氣中的焦油、煙堿和一氧化碳等煙氣常規(guī)化學(xué)指標(biāo)是影響卷煙產(chǎn)品抽吸品質(zhì)的關(guān)鍵，也是消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)[12]。本研究結(jié)果表明，煙氣中煙堿含量在遼寧煙區(qū)、黃淮煙區(qū)和云南煙區(qū)間差異不顯著，而焦油、一氧化碳含量，遼寧烤煙均顯著或極顯著低于黃淮、南方煙區(qū)及全國平均水平。

一般認(rèn)為，煙氣煙堿與煙葉化學(xué)成分中煙堿存在著極顯著的正相關(guān)[13]。遼寧烤煙煙葉中煙堿含量相對較低，而本研究發(fā)現(xiàn)，遼寧烤煙煙氣中煙堿含量與其它產(chǎn)區(qū)差異不顯著。這與楊永鋒等的研究不符。但根據(jù)黃富等[14]的研究，南江3號品種煙堿顯著低于其它品種，但煙葉煙堿進(jìn)入煙氣煙堿中的比例顯著高于其它品種。即不同品種煙葉煙堿進(jìn)入煙氣煙堿的比例不同。遼寧烤煙煙葉煙堿進(jìn)入煙氣煙堿的比例是否高于其它品種，還有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。

煙葉焦油釋放量與總糖、還原糖含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與煙葉總氮、煙堿、石油醚提取物、總揮發(fā)堿含量呈極顯著正相關(guān)[15]。遼寧煙區(qū)晝夜溫差大，煙葉中總糖、還原糖含量較高，煙堿含量較低，因此煙葉焦油釋放量較低，這與厲昌坤等的研究結(jié)果一致。另外，郭東鋒等[16]研究認(rèn)為，煙葉煙氣CO與煙葉煙堿呈顯著正相關(guān)，而遼寧烤煙煙葉煙堿含量較低、煙氣CO含量較低，這也符合其研究結(jié)果。

4 結(jié)論

遼寧烤煙煙葉總TSNA含量明顯低于全國平均水平，各TSNA指標(biāo)含量也均低于云南省烤煙煙葉，且差異都達(dá)顯著或極顯著水平；與黃淮煙區(qū)、云南煙區(qū)相比，遼寧烤煙煙氣焦油、CO、氨、NNK和HCN等煙氣安全性指標(biāo)均相對較低。

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(責(zé)任編輯：許晶晶)

Characteristic Analysis of Safety Indexes of Flue-cured Tobacco in Liaoning and Comparison with Other Tobacco-growing Areas

GUO Ke-qian1, YANG Wei-li1, SONG Peng-fei2, HUANG Wu-xing1, XU Zi-cheng1*

(1. College of Tobacco Science, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China;2. Hongta Tobacco (Group) Limited Liability Corporation, Yuxi 653100, China)

In order to understand the degree of safety of tobacco leaf in Northeastern area, we studied the variation status of safety indexes [content of tobacco-specific nitrosamine (TSNA), and content of smoke compositions] of flue-cured tobacco C3F samples in Liaoning, and analyzed the differences in tobacco leaf safety indexes between Liaoning area and other tobacco-growing areas. The results showed that the content of several kinds of TSNA in tobacco leaves had the order of NAT+NAB>NNN>NNK. The content of smoke safety indexes of flue-cured tobacco in Liaoning was arranged as follows: HCN>phenol>tar>benzopyrene>CO>ammonia>nicotine>NNK. The contents of all kinds of TSNA in flue-cured tobacco leaves in Liaoning were significantly (P<0.05 orP<0.01) lower than those in Yunnan. The contents of CO, ammonia and HCN in smoke of flue-cured tobacco in Liaoning were significantly (P<0.05 orP<0.01) lower than those in Huang-Huai area, Southern area and the average level in national key tobacco-growing areas, The content of tar in smoke of flue-cured tobacco in Liaoning was significantly (P<0.05) lower than that in Huang-Huai area. There were no significant differences in the contents of NNK, nicotine, phenol and benzopyrene in smoke of flue-cured tobacco among different tobacco-growing areas.

Liaoning; Flue-cured tobacco; Safety index; Difference analysis

2017-02-23

云南中煙工業(yè)公司科技攻關(guān)項(xiàng)目(2011YL03);中國煙草總公司遼寧省公司重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目(LY201001)。

郭可謙(1991─)，女，吉林長春人，碩士研究生，主要從事煙草原料質(zhì)量評價(jià)研究。*通訊作者：許自成。

S572

A

1001-8581(2017)07-0094-04