柳均,陳慧,廖曉玲,肖少紅
(湖北省煙草公司湖北省煙草產品質量監(jiān)督檢驗站,湖北 武漢430030)
砷通過污染大氣[1]、水源[2]、土壤[3]等對作物生長和人體健康造成危害。砷進入人體后隨血流分布于全身各組織器官,引起相應的組織器官病變[4–5]。砷濃度過高時,會抑制作物種子萌發(fā)和幼苗的生長,造成作物不同程度的減產,甚至絕收[6–7]。煙草在生長發(fā)育過程中不可避免會受到砷的污染[8–9]。1990年,Hoffman將砷(As)列入煙草44種有害成分。較多研究[10–13]結果表明,煙株中砷含量總體表現出下部煙葉最高,上部煙葉最低。部分學者對卷煙抽吸過程中的砷進行了研究[14–15],指出砷主要來源于煙絲。一些學者研究了煙葉的脈絡系統中的常規(guī)化學成分和微量元素分布[16–17]。而關于葉片微區(qū)的研究僅僅停留在葉片細胞形態(tài)結構和生理特性等方面[18–20],對煙葉葉片中砷的分布研究甚少。筆者采用電感耦合等離子體質譜法對湖北煙區(qū)不同類型煙草的不同部位煙葉及煙葉不同微區(qū)的砷含量進行了測定,以期了解砷在煙葉中的分布,為合理利用煙葉,提高煙草制品的安全性提供依據。
隨機選取2012年湖北產烤煙(襄陽市南漳縣,K326)、白肋煙(恩施州巴東縣,鄂煙1 號)和馬里蘭煙(宜昌市五峰縣,五峰1 號)經過定級的上部葉(B2F,B2)、中部葉(C3F,C2)和下部葉(X2F,X1),共計27 份試驗樣品。參考文獻[18]、[19]的方法,取樣品的主脈、葉基部(從葉柄向上數,第3 根一級側脈內煙葉)、葉中部(葉面正中間上下各2 根一級側脈間煙葉)、葉尖部(從葉尖端向下數,第3 根一級側脈內煙葉)和葉邊緣(葉面最寬處邊緣10 mm 內上下5 cm 內的煙葉)樣品。試樣煙葉回潮后,用柳葉刀制備待測試樣。
參照煙草行業(yè)標準[21–22]進行樣品制備和砷含量的測定。采用DPS v7.05 軟件進行數據統計分析;采用LSD 法進行數據間差異的多重比較。
表1 結果表明,3 種類型煙草同一部位煙葉砷含量差異較小,下部葉砷含量最高,上部葉砷含量最低??緹煾鞑课婚g砷含量存在顯著差異;白肋煙的上部葉砷含量與中、下部葉間存在極顯著差異;馬里蘭煙3 個部位間砷含量差異極顯著。表明不同類型煙草對砷的吸收和轉移存在一定差異。
表1 煙草不同部位的砷含量Table 1 Arsenic contents in different parts of tobacco leaves
表2 結果表明,不同類型煙草各部位煙葉的不同微區(qū)的砷含量存在差異。
烤煙各部位煙葉葉尖部、葉邊緣砷含量較高,葉基部、中部砷含量次之,主脈砷含量最低,主脈砷含量與其他微區(qū)間差異均極顯著。上部葉葉尖部、葉邊緣和葉基部微區(qū)間砷含量差異不顯著,但與葉中部、主脈間兩兩差異極顯著;中部葉以葉尖部砷含量最高,葉邊緣和葉中部砷含量居中,主脈砷含量最低,微區(qū)砷含量差異顯著;下部葉除葉邊緣和葉基部砷含量差異不顯著外,其余各微區(qū)間砷含量差異均極顯著。
白肋煙葉尖部和葉基部砷含量較高,葉邊緣和葉中部砷含量次之,主脈砷含量最低。上部葉和下部葉葉尖部、葉基部砷含量較葉邊緣、葉中部高,中部葉葉基部砷含量最高,葉尖部和葉邊緣砷含量次之,葉中部稍低,主脈最低,不同含量水平間差異極顯著。
馬里蘭煙煙葉葉尖部、葉邊緣和葉基部砷含量較高,葉中部砷含量次之,主脈砷含量最低。極差分析結果表明,白肋煙上部葉、中部葉的極差值最高,馬里蘭煙和烤煙的較低,下部葉以白肋煙和烤煙較高,馬里蘭煙較低。中部葉的極差值比下部葉和上部葉稍高。
表2 煙草葉片不同微區(qū)的砷含量Table 2 Arsenic contents in different micro-regions of tobacco leaves
表2 還顯示,不同類型煙草煙葉同一微區(qū)砷含量在部位間也有一定的差異。
烤煙煙葉各微區(qū)砷含量總體表現為:下部葉最高,中部葉次之,上部葉最低。
白肋煙煙葉各微區(qū)砷含量與烤煙略有差異,中部葉葉邊緣和葉基部砷含量較高,下部葉其他微區(qū)砷含量較高,總體表現為:下部葉最高,中部葉次之,上部葉最低。
馬里蘭煙煙葉各微區(qū)砷含量總體表現與烤煙一致。
不同類型煙草各部位煙葉及煙葉微區(qū)砷含量的測定結果表明,煙草下部葉砷含量最高,上部葉砷含量最低;下部葉各微區(qū)中的砷含量較高,上部葉各微區(qū)中砷含量較低。這可能與煙草根系對砷的被動吸收,進入煙株中的砷離子很容易與煙株體內的硫蛋白以及其他高分子化合物結合而被固定,很難再被溶解、運輸等[23]有關。
從3 種類型煙草煙葉微區(qū)間砷的分布來看,葉尖部、葉基部、葉邊緣砷含量較高,葉中部次之,主脈砷含量最低。已有研究[24]顯示,煙草的生長發(fā)育是從底端向尖部、從主脈向兩邊緣進行的,因此,葉尖部、葉邊緣的生理葉齡較長,而葉基部和靠近主脈部分的煙葉較幼嫩。另外,煙葉在生長發(fā)育過程中積累的營養(yǎng)物質以葉中部最多,越靠近葉基部、葉尖部和葉邊緣,營養(yǎng)物質越少,葉片也越薄,所積累的無機元素含量相對也越高[24]。吳玉萍等[10]也發(fā)現砷在煙草植株地上部分易累積在較老的葉片組織中,不易在煙株中移動。這些研究結果印證了煙葉微區(qū)間砷含量的分布狀況。
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