基于51份烤煙種質的四川、山東煙葉致香物質含量特色比較

李晨營，陳彪，張玉，任民，羅成剛，馮全福，楊興有，常愛霞

摘? 要：為進一步挖掘四川、山東產區(qū)煙葉致香物質含量特色，本研究基于51份烤煙種質，在四川、山東兩產區(qū)開展了煙葉8類致香物質含量檢測分析比較工作。結果顯示，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區(qū);從不同基因型上看，四川92.2%以上種質多酚類、葉綠素降解物的絕對和相對含量高于山東產區(qū)，76.5%以上種質苯丙氨酸降解物、高級脂肪酸和多元酸的絕對和相對含量低于山東產區(qū)，進一步印證了兩產區(qū)致香物質含量在整體上表現出的特點;51份種質中，四川產區(qū)有76.5%烤煙種質預測具有清香型風格傾向，在山東產區(qū)有90.2%烤煙種質預測具有中間香型風格傾向，多酚類和葉綠素降解物含量較山東產區(qū)高可能是四川清香型風格煙葉的重要物質基礎;苯丙氨酸降解物、高級脂肪酸和多元酸含量較四川產區(qū)高可能是山東中間香型風格煙葉的重要物質基礎。基因型和生態(tài)條件對香型指數均有較大影響，生態(tài)條件影響更大。

關鍵詞：烤煙;不同基因型;生態(tài)條件;致香物質;含量;香型風格

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

煙葉香氣品質是評價煙葉及其制品內在質量的核心內容和重要指標[1]。致香物質是煙葉香氣品質形成的重要物質基礎，種類繁多，多類致香物質的組成、含量及相互作用共同決定了煙葉的香型風格特色和香氣品質的優(yōu)劣[2]。以往研究表明[3-4]，烤煙的香氣風格是遺傳因素、生態(tài)因素和栽培技術共同作用的結果。“生態(tài)因素決定特色，品種彰顯特色，栽培技術保障特色”是煙葉生產和研究工作者的共識[5-7]。因此，研究明確不同生態(tài)條件下煙葉香氣風格特色形成的致香物質基礎，對不同產區(qū)特色優(yōu)質煙葉的生產具有重要指導意義。關于不同產區(qū)煙葉香氣質量特色研究，以往主要是從不同生態(tài)區(qū)隨機取樣或從少數幾個主栽品種取樣進行多類致香物質的比較，或從不同生態(tài)區(qū)多個品種某一類致香物質的比較等方面進行研究[8]，利用較多種質對不同產區(qū)煙葉的多類香氣物質開展研究，還鮮有報道。鑒于此，本研究在山東諸城、四川西昌兩產區(qū)，對51份烤煙種質進行了多酚、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、美拉德反應產物等8類致香物質的系統(tǒng)比較分析;同時，對各種質在四川、山東產區(qū)的香型風格進行了預測及比較，以期為產區(qū)優(yōu)質特色煙葉生產、工業(yè)卷煙原料配方利用以及烤煙香氣品質育種提供一定參考。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料

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

1.2? 試驗方法

1.2.1? 試驗設計與樣品制備? 田間試驗于2012年在中國農業(yè)科學院煙草研究所山東諸城和四川西昌試驗基地進行（該年度兩產區(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。前期按照當地優(yōu)質煙葉生產技術規(guī)范進行田間栽培管理，后期取中部葉片，按產區(qū)標準烘烤工藝進行烘烤。對每個產區(qū)每個種質，選取每個重復烤后C3F等級的煙葉樣品混合，用作該品種致香物質檢測樣品。

1.2.2? 煙葉致香物質含量測定方法? 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、美拉德反應產物等8類57種致香物質含量。其中，多酚[10]、多元酸和高級脂肪酸類致香物質檢測按照煙草行業(yè)標準進行[11]，其他致香物質的檢測采用同時蒸餾萃取方法，具體方法參照文獻[12-13]。

1.3? 數據分析方法

由于檢測物質種類較多，數據量較大，本研究重點從大類別上對四川、山東兩產區(qū)不同種質的各類致香物質進行統(tǒng)計分析，并通過比較兩產區(qū)煙葉各大類別致香物質的絕對含量及其相對含量（即各類致香物質占所檢測致香物質總含量的比值）的差值，揭示兩產區(qū)煙葉致香物質含量特點。

此外，利用李章海等[14]構建的香型指數判別模型，對不同烤煙種質在四川、山東產區(qū)的香型指數進行分析，并對其香型風格進行預測。

2? 結? 果

2.1? 山東、四川兩產區(qū)51份烤煙種質8類致香物質含量的整體比較

從四川、山東兩產區(qū)51份供試種質8類致香物質絕對含量的平均水平（表1）看，四川產區(qū)烤煙中多酚類、葉綠素降解物和總致香物質的平均絕對含量約為山東產區(qū)的1.3～2.0倍，明顯高于山東產區(qū);山東產區(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區(qū)的1.2～1.6倍，明顯高于四川產區(qū);四川產區(qū)烤煙的類胡蘿卜素降解產物平均含量略高于山東產區(qū);四川、山東產區(qū)烤煙的美拉德反應產物平均含量相近。從兩產區(qū)不同基因型烤煙每一類致香物質的絕對含量看，每一產區(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含量基本上是最低含量基因型的2～3倍。

從四川、山東兩產區(qū)各類致香物質相對含量的平均水平看（表1），四川產區(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區(qū);山東產區(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產物這6類物質的平均相對含量明顯高于四川產區(qū)。

2.2? 山東、四川兩產區(qū)相同種質8類致香物質含量的差異比較

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

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

2.3? 基因型和產區(qū)對51份烤煙種質香型的影響

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

Y在2.8～3.8范圍內為中間香型，且香型指數越趨向中間值，中間香型越典型;Y≥3.8為濃香型，且香型指數越大，濃香越明顯。分別計算兩產區(qū)51份烤煙種質的香型指數，其結果如表4。由表中數據可見，同一產區(qū)不同基因型烤煙間香型指數明顯不同。在四川產區(qū)，秦煙95香型指數最小，為2.22，中煙100香型指數最大，為3.58，由基因型引起的烤煙香型指數最大差值為1.36;在山東產區(qū)，FC8香型指數最小，為2.85，TI245香型指數最大，為4.16，由基因型引起的烤煙香型指數最大差值為1.31。就不同生態(tài)條件對煙葉香型指數的影響看，不同產區(qū)間同一基因型烤煙香型指數的大小有明顯差異，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，四川產區(qū)51個品種中，39個品種（76.5%）的烤煙香型指數小于2.8，表現清香型風格，12個品種烤煙的香型指數在2.8～3.8之間，表現中間香型風格;山東產區(qū)51個品種中，46個品種（90.2%）香型指數在2.8～3.8之間，表現中間香型風格，5個品種烤煙的香型指數大于3.8，表現濃香型風格。總體來看，基因型和生態(tài)環(huán)境對烤煙的香型指數（香型風格）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、山東兩產區(qū)51份烤煙種質致香物質含量的分析，初步明確了四川、山東兩產區(qū)煙葉致香物質含量規(guī)律及特色，預測了51份烤煙種質在兩產區(qū)的香型風格傾向，為四川、山東產區(qū)高香氣特色煙葉開發(fā)及彰顯產區(qū)煙葉風格特色的烤煙新品種選育提供了基礎數據參考。

從香型風格劃分上看，四川屬清香型煙葉產區(qū)、山東屬中間香型煙葉產區(qū)。根據周小紅[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份種質的研究發(fā)現，90%以上種質在四川產區(qū)表現多酚、葉綠素降解物含量明顯高于山東產區(qū)，苯丙氨酸降解產物含量明顯低于山東產區(qū)，與前人研究結果基本一致。李曉婷等[18]研究結果顯示，類胡蘿卜素平均含量表現濃香型>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，美拉德反應產物（棕色化反應產區(qū)）低于中間香型，本研究這幾類物質在不同產區(qū)不同種質中的表現存在差異性，與以往結果有所不同。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與以往研究不同所致。以往有關多元酸、高級脂肪酸與香型風格關系的報道較少，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格煙葉中差異不顯著。本研究結果顯示，四川產區(qū)多元酸和高級脂肪酸含量低于山東產區(qū)。就四川、山東兩產區(qū)各類致香物質的相對含量比較看，四川產區(qū)煙葉多酚類、葉綠素降解物相對含量明顯高于山東產區(qū)，其他6類物質相對含量均明顯低于山東產區(qū)，具有更明顯的規(guī)律性（51份烤煙種質中88%以上的種質均表現出一致的規(guī)律性）。綜合本研究及以往研究結果可知，清香型煙葉（四川產區(qū)）與中間香型煙葉（山東產區(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、山東兩產區(qū)的香型指數看，76.5%的種質在四川產區(qū)的香型指數表現偏清香型，90.2%的種質在山東產區(qū)表現偏中間香型，同一產區(qū)不同種質香型指數亦有明顯差異， 其彰顯產區(qū)風格的程度可能有所不同;并且產區(qū)生

態(tài)條件對煙葉香型指數（香型風格）的影響大于基因型的影響。本研究結果進一步印證了生態(tài)條件決定煙葉風格、品種彰顯煙葉風格的認識，并為四川、山東產區(qū)特色烤煙品種的培育奠定了種質和初步指標篩選基礎。

未能對相應煙葉樣品同時開展感官評吸鑒定，使得本研究根據香型指數預測的香型風格可能存在一定的偏差或局限性。在本研究基礎上，后續(xù)利用相關品種在四川、山東兩產區(qū)制備樣品，開展感官評吸驗證工作，仍然非常必要。

4? 結? 論

對四川、山東兩產區(qū)51份烤煙種質8類致香物質含量的比較結果表明，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區(qū)。51份種質中，四川產區(qū)有76.5%烤煙種質預測具有清香型風格傾向，在山東產區(qū)有90.2%烤煙種質預測具有中間香型風格傾向。多酚類和葉綠素降解物含量較山東產區(qū)高可能是四川清香型風格煙葉的重要物質基礎;苯丙氨酸降解物、高級脂肪酸和多元酸含量較四川產區(qū)高可能是山東中間香型風格煙葉的重要物質基礎?；蛐秃蜕鷳B(tài)條件對香型指數均有較大影響，生態(tài)條件影響更大。

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