煙草多酚類物質研究進展

高婭北，段史江，付宗仁，胡蓉花，史文強，程小強，肖榮貴，凌 平，李亞純

(1.河南農業大學煙草學院，河南鄭州 450002；2.江西省煙草公司吉安市公司，江西吉安 343009)

多酚是一類在植物體內廣泛存在的次生代謝物質，在植物體內含量較高，存在于植物的葉、果肉、果皮、種皮以及果殼中[1]。煙草是一種特殊的經濟作物，多酚類物質對煙草在生長發育時期的生長具有調節作用，多酚物質及其代謝產物還可參與煙草的代謝活動，并且多酚類物質的含量對烤后煙葉的香氣質、香氣量、煙葉的色澤、香吃味等有重要影響。此處，綠原酸熱解所產生的兒茶酚是一種活性高的輔助致癌物質，對烤煙安全性也有重要影響[2]。因此，對煙草中多酚類物質進行深入研究對煙草的品質及烤后煙經濟價值都有重要意義。

煙草中含有豐富的多酚類物質，目前在煙葉及燃吸后產生的煙氣中已檢測出280多種多酚類物質，主要含有單寧類(綠原酸、咖啡酸等)、香豆素類(莨菪亭、莨菪靈等)以及黃酮類(蕓香苷等)等，其中綠原酸、蕓香苷和莨菪亭為煙葉中最主要的多酚類物質。目前，關于煙草酚類中物質的研究較多，包括有生態環境、品種、部位、田間管理措施、烘烤方式等對其含量的影響，提取方式以及測定技術等。鑒于此，筆者綜述了多酚類物質的測定方法、含量等方面的研究進展，并分析了其對烤后煙葉品質的影響。

1 多酚類物質的測定方法

根據以往對煙草多酚類物質的研究，煙草中多酚類物質含量的測定方法主要有分光光度法、氣相色譜法和高效液相色譜法。但分光光度法只能測定多酚總量，不能測定其組分及含量，且該方法受環境因素影響較大[3]；氣相色譜法操作較為繁瑣，需要進行復雜的衍生化[4]；高效液相色譜法是目前常用的檢測多酚類物質含量的方法，但傳統的高效液相色譜法需要消耗過多的流動相，操作步驟繁瑣，且會對樣品的多酚類物質造成損失[5]。隨著煙草化學分析的發展，王嵐等[6]、張甜等[7]、余小芬等[8]對傳統的高效液相色譜法進行改進，從而縮短了煙草多酚類物質的分析時間、提高了其精密度、簡化了其制備方法，使煙草中的多酚類物質含量的測定越來越精確。

2 多酚類物質的影響因素

2.1生態因素對多酚類物質的影響

2.1.1海拔對多酚類物質的影響。海拔高度作為生長發育以及品質形成重要的生態因子之一，對煙草中多酚類物質的形成也有一定影響。黎妍妍等[9]對湖北K326烤煙多酚類物質含量進行了研究，認為多酚類物質總量隨海拔的升高而顯著增加；白森等[10]研究表明，除中上部葉中的莨菪亭外，其他煙葉中的多酚類物質均隨海拔的增加呈上升趨勢。這可能是由于隨著海拔的升高，煙草接受的紫外線輻射也增強，研究表明在進入工藝成熟期后，紫外線輻射對煙葉中多酚類物質含量的影響較大，在超過一定范圍的紫外線輻射強度后，隨著其強度的提高，煙葉中多酚含量也升高。劉鵬飛等[11]對海拔對多酚類物質組成的影響進行了研究，認為綠原酸和莨菪亭在總酚含量中的占比與海拔呈負相關關系，而蕓香苷的占比與海拔呈正相關關系，這可能與這3種物質對紫外線的吸收波段不同有關。

2.1.2溫度對多酚類物質的影響。研究表明，溫度也可影響煙草中多酚類物質的合成及積累，煙株在生長發育時所處的外界環境的溫度可影響煙草中綠原酸和蕓香苷的含量。研究發現，多酚具有增強煙株抗逆性等生理功能，在煙株處于不利環境條件時，體內控制酚類物質合成的酶活性會提高，從而增加體內多酚類物質的積累，當煙草遭遇突然降溫時，除根部外的所有部位綠原酸等主要酚類物質的含量均顯著增加[12]。

2.1.3光照對多酚類物質的影響。光對植物能否正常生長發育具有重要意義，光照可誘導煙株體內多酚類物質的合成與代謝。研究表明，在較長的光周期下生長的煙株蕓香苷含量比在短光周期下生長的煙株高[13]。不同光質對煙草體內多酚類物質含量也有很大影響，研究結果表明，利用不同顏色光對生長發育時期的煙株進行照射，與白光相比，除黃光外，均能顯著提高煙株體內綠原酸、蕓香苷及莨菪亭含量，其中以紫、藍、綠光效果最顯著[14]。研究表明，減少紫外光對煙草的照射可降低其體內多酚類物質含量以及多酚氧化酶活性，在溫室中生長的煙株由于玻璃對紫外線的阻隔，其含量比同品種在大田中生長的煙株多酚類物質含量明顯降低。王毅等[15]將UV-B對煙草葉片中總酚及PPO活性的影響進行了研究，結果表明高UV-B輻射可提高煙葉葉片內總酚含量，而過低的UV-B輻射會降低總酚含量。

2.2品種對多酚類物質的影響由于不同品種的遺傳特性存在差異，因此不同品種間的多酚類物質的合成積累量也有差異。宗浩等[16]對云南地區5個主栽品種烤后煙的總酚含量進行檢測，結果表明紅大煙葉中的總酚含量顯著高于NC82、云煙87、云煙85、K326等品種；趙會納等[17]對不同品種生長發育時期的多酚類物質含量進行檢測，結果表明多酚類物質含量隨著煙草的生長發育而緩慢增加，且各品種多酚類物質含量及變化趨勢均存在明顯差異；李艷麗等[18]對不同基因型的煙草品種對多酚類物質含量的影響進行了研究，認為基因型對烤煙多酚類物質含量具有較大影響，且高多酚含量的基因型煙草其性狀可穩定遺傳給后代。

2.3著生部位對多酚類物質的影響由于不同部位煙葉所處的環境有所不同，其自身的組織結構以及內部生理生化反應也有差異，在對不同部位的煙葉進行多酚類物質含量檢測時，發現不同部位間的多酚類物質合成積累量也有不同。Williamson等[19]對不同部位葉片中多酚類物質進行研究，發現煙草中多酚類物質在上、中、下部位的分配上有顯著的差異，表現為從下部葉到上部葉逐漸升高的趨勢；鐘維勇等[20]對不同煙區的烤煙多酚類物質含量進行研究，發現在不同煙區中各部位煙葉多酚類物質含量由大到小依次為上部葉、中部葉、下部葉；莊亞東等[21]對陳化后的煙葉進行研究，發現各部位煙葉內的多酚類物質含量差異并不會隨著儲存時間的增長而發生變化。

2.4田間管理措施對多酚類物質的影響不同的田間管理措施如施肥方式、種植密度、留葉數以及移栽方式等對煙草的品質以及產量都會有較大的影響，適宜的田間管理措施是生產優質煙葉的重要因素。

煙草對氮、磷、鉀3種元素的需要量較大，是煙草生長發育所必需的肥料三要素，適宜的施肥量以及合理的氮、磷、鉀肥配比對煙株的產量品質有重要意義。氮是對煙草的生長發育以及煙葉質量影響最重要的元素，王愛華等[22]認為在生長過程中，氮用量高的處理煙葉中多酚類物質含量也高，烤后葉片中多酚類物質含量也隨氮素使用量的增加而增加；李文卿等[23]認為烤煙多酚含量與施氮水平呈顯著正相關；孟祥東等[24]對不同氮素形態及比例對煙草多酚類物質含量的影響進行了研究，結果表明施用硝態氮比銨態氮更能促進煙葉中多酚類物質含量的增加，且當銨態氮與硝態氮比例為1∶1時對提高綠原酸、蕓香苷等多酚類物質含量效果最佳。磷是核酸、核蛋白以及磷脂的主要成分，因此磷對煙草中多酚物質的含量以及多酚氧化酶活性有重要影響，翟優雅等[25]認為在一定范圍內，煙葉中多酚類物質含量與磷肥施用量呈顯著正相關關系，隨施磷量的增加多酚含量也增加。鉀是煙草在生長發育過程中吸收的營養元素中最多的一種，作為植物體內多種酶的活化劑其施用量對煙草體內多種物質的合成有重要影響，孫力等[26]認為在合理的施鉀條件下，煙葉中總酚含量隨鉀肥使用量的增加而增加。除此之外，劉金霞等[27]研究認為施用有機物質也可提高煙草中多酚類物質。

種植密度及留葉數可影響煙株所處田間環境的微氣象以及植株的光合作用，從而影響煙葉品質。趙銘欽等[28]認為隨著種植密度的增加，煙葉中總酚含量呈先增加后下降趨勢，而在同一種植密度水平下，總酚含量隨留葉數增加而增大。打頂抹杈是煙草特有的田間作業，通過打頂抹杈可改變煙株體內生長素的分配從而對煙草生育后期的營養代謝產生調節作用，黃勇等[29]將打頂抹杈對煙葉中多酚類物質的影響進行研究，認為打頂抹杈可明顯提高煙葉內多酚氧化酶活性，調節煙葉內的酚類物質代謝；還有研究通過涂抹外源生長素對煙葉內多酚類物質的影響，認為通過涂抹生長素配合適宜的施肥條件可提高多酚氧化酶活性、改善煙葉品質。

2.5烘烤方式對多酚類物質的影響煙草中的多酚類物質在烘烤過程中會發生一系列的復雜反應，對煙草品質的提升有重要意義。宮長榮等[30]對烘烤過程中多酚類物質含量的變化進行了研究，發現煙葉中多酚類物質在烘烤過程中呈現先緩慢上升而后下降， 72 h下降至最低值時急劇上升直至烘烤結束的變化規律；王松峰等[31]研究發現不同烘烤溫濕度對煙葉內多酚類物質也有影響，在變黃期采用38/36 ℃干濕球溫度使煙葉達到7～8成黃且煙葉變軟，在42/37 ℃穩溫使煙葉達到9～10成黃且煙筋變軟，定色期保持45～48 ℃/37～38 ℃穩溫使煙葉黃片青筋，煙葉小卷筒，干筋期54/38 ℃穩溫使葉片全干，在68/40 ℃使煙葉主脈全干，采用此套工藝對比其他工藝有利于烤后多酚類物質的積累；樊寧[32]認為在烘烤變黃期采用低溫至中溫、中濕至高濕更有利于煙葉中主要多酚類物質含量的增加，而對于多酚氧化酶活性的影響由大到小依次為溫度、相對濕度、溫濕度交互作用；王愛華等[33]研究發現通過采用變黃期階梯升溫烘烤工藝進行烘烤有利于煙葉中酚類物質的積累，有利于提高烤后煙葉芳香值。

3 多酚類物質對煙葉品質的影響

研究表明，多酚類物質對烤后煙葉顏色、香氣質量、以及吃味等品質有重要影響。在多酚氧化酶的作用下，多酚類物質會被氧化為醌類物質，進而形成褐色物質，造成煙葉掛灰[34-35]。而多酚氧化酶本質是蛋白質，在烘烤期間如果烤房中濕度過高伴隨著變黃期溫度逐漸升高會使其活性增強，因此在變黃期要注意保持溫濕協調，避免高溫高濕導致多酚氧化酶活性增強，煙葉中多酚類物質被多酚氧化酶氧化成黑色物質，使煙葉品質下降。而多酚類物質含量也與煙葉香吃味呈正相關，通過合理的調制與陳化手段，酚類物質可降解成能夠賦予煙草制品良好香氣的降解物質，改善煙葉香吃味；但當煙葉完全變褐時，其多酚類物質會減少85%左右，使煙葉芳香吃味變差，加重燃燒時所產生的雜氣，影響煙葉品質以及可用性[36]。

4 結語

煙草作為一種特殊的經濟作物，其加工而成的煙草制品對煙葉的顏色、香氣要求較高，多酚類化合物對煙葉的顏色以及香吃味都有重要影響。在烤煙中，高的多酚類物質含量代表著高的煙草制品等級，通過合理的栽培措施以及田間管理技術可提高煙葉中的多酚類物質含量；還可通過不同的調制手段來減少煙葉在烘烤過程中的棕色化反應，提高煙葉品質，提高煙葉商品價值，減少農業資源的浪費，促進煙葉的可持續發展。

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名詞解釋

擴展學科擴散指標：指在統計源期刊范圍內，引用該刊的期刊數量與其所在學科全部期刊數量之比。

擴展學科擴散指標：指期刊所在學科內，引用該刊的期刊數占全部期刊數量的比例。

擴展被引半衰期：指該期刊在統計當年被引用的全部次數中，較新一半是在多長一段時間內發表的。被引半衰期是測度期刊老化速度的一種指標，通常不是針對個別文獻或某一組文獻，而是對某一學科或專業領域的文獻的總和而言的。

擴展H指數：指該期刊在統計當年被引的論文中，至少有h篇論文的被引頻次不低于h次。

來源文獻量：指來源期刊在統計當年發表的全部論文數，它們是統計期刊引用數據的來源。

文獻選出率：按統計源的選取原則選出的文獻數與期刊的發表文獻數之比。

參考文獻量：指來源期刊論文所引用的全部參考文獻數，是衡量該期刊科學交流程度和吸收外部信息能力的一個指標。

平均引文數：指來源期刊每一篇論文平均引用的參考文獻數。