彭振興 郭東鋒 姚忠達 張福建 鄒鵬

摘要?為了考察不同烤煙種植區(qū)域間的氨基酸含量差異，以烤煙區(qū)劃4個區(qū)域的烤煙標準等級進行了氨基酸檢測，運用多因素方差分析對區(qū)域、品種、部位3個因素進行了分析，結果表明，烤煙氨基酸含量的差異主要表現(xiàn)為區(qū)域之間的差異，品種和部位對于氨基酸的影響統(tǒng)計不顯著，且3個因素之間的交互作用統(tǒng)計仍不顯著，表明氨基酸的主要影響因素應為區(qū)域;氨基酸在多因素間的變異均超過了10%，部分氨基酸含量變異超過了60%，區(qū)域間統(tǒng)計差異顯著的氨基酸有脯氨酸、天冬氨酸、蘇氨酸、谷氨酸、組氨酸和色氨酸;從區(qū)域來看，東南煙區(qū)氨基酸含量顯著低于其他煙區(qū)，而西南煙區(qū)的蘇氨酸含量顯著低于其他區(qū)域。

關鍵詞?烤煙;氨基酸;含量差異;區(qū)域;品種;部位

中圖分類號?TS41+1?文獻標識碼?A?文章編號?0517-6611（2021）01-0176-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.01.048

Abstract?In order to investigate the differences in amino acid content between different flue-cured tobacco planting regions， the standard grades of flue-cured tobacco in 4 areas of flue-cured tobacco were tested for amino acids， and the three factors of region， variety and part were analyzed using multi-factor analysis of variance.The results showed that the difference of free amino acid contents and composition were caused mostly by the region， meanwhile the influence of variety and part on amino acid was not statistically significant， and the interaction between the three factors was still not significant， indicating that the main influencing factor of amino acid should be region.The variation of amino acids among multiple factors exceeded 10%， and the variation of some amino acids content exceeded 60%. The amino acids with significant statistical differences between regions were proline， aspartic acid， threonine， glutamic acid， histidine and tryptophan.From a regional perspective， the amino acid content in the southeast tobacco area was significantly lower than other tobacco areas， while the threonine content in the southwest tobacco area was significantly lower than other areas.

Key words?Flue-cured tobacco;Amino acid;Content difference;Region;Species;Part

氨基酸是植物所必需的基本營養(yǎng)物質，是構成蛋白質的基本單位，對植物的生長發(fā)育起至關重要的作用[1]。氨基酸是烤煙重要的營養(yǎng)物質，對烤煙生長、發(fā)育、質量、香氣物質的形成有重要影響[2-3]。尤其是氨基酸與糖類發(fā)生的美拉德反應，其反應產物是煙草重要的香氣前體物，同時氨基酸還參與其他香味物質的形成，如吡咯、吡嗪、苯甲醇、苯乙醇等香味物質[2，4]。因此，科研工作者對氨基酸在煙葉中的差異進行了多方位的研究，董洪旭等[5]研究了不同外觀質量烤煙氨基酸含量的差異，王鵬等[6-7]研究了不同復烤工藝、醇化時間對氨基酸含量的影響，還有針對不同香型[5，8]、不同海拔[4]、不同倉儲環(huán)境[9-10]等對煙葉氨基酸含量的影響，同時在農業(yè)生產的采收[11-12]、烘烤[13-14]、施肥[15-16]等環(huán)節(jié)對煙葉氨基酸含量的影響也有諸多研究。該研究圍繞不同烤煙典型區(qū)域氨基酸含量差異進行分析，研究不同區(qū)域間氨基酸含量的差異，為不同區(qū)域煙葉質量和香型風格的形成提供理論參考。

1?材料與方法

1.1?材料

試驗材料為全國典型生態(tài)區(qū)域下部葉（X2F）、中部葉（C3F）、上部葉（B2F）3個部位的煙葉樣品，煙葉樣本容量共計78份，其中東南煙區(qū)8套（湖南2套、皖南2套、福建3套、江西1套）、西南煙區(qū)15套（云南10套、四川2套、貴州3套）、長江中上游煙區(qū)2套（重慶、張家界各1套）、黃淮煙區(qū)1套（三門峽1套），70 ℃烘干，粉碎過80目篩備檢。

1.2?檢測方法

樣品前處理方法按照標準 YC/T 31—1996的方法執(zhí)行，氨基酸檢測方法采用氨基酸分析儀法YC/T 282—2009。

1.3?數據處理方法

數據整理在Excel 2010中操作，統(tǒng)計分析及作圖在R3.6開源平臺進行。采用拉達準則對數據進行清洗整理，對異常值刪除整理后出現(xiàn)的缺失值采用KNN（最近鄰法）進行填補。

2?結果與分析

2.1?烤煙煙葉氨基酸含量統(tǒng)計描述

針對不同區(qū)域采樣烤煙樣品進行了氨基酸檢測分析，統(tǒng)計描述性分析見表1。由表1可知，氨基酸含量最高的為脯氨酸，單物質含量超過氨基酸總量占比的60%，除脯氨酸外其他氨基酸總量不超過40%;從變異系數來看，酪氨酸樣品間變異超過了85%，同時天冬氨酸、谷氨酸變異超過了60%，絲氨酸、丙氨酸、纈氨酸、組氨酸、色氨酸含量樣品間變異均超過了40%。對各獨立樣本進行了正態(tài)性檢驗，其中天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、纈氨酸、酪氨酸、組氨酸、色氨酸樣本數據不服從正態(tài)分布;方差齊性檢驗（levene檢驗）僅絲氨酸未通過。

2.2?烤煙煙葉氨基酸含量多因素方差分析

基于表1中對氨基酸含量指標的正態(tài)性檢驗以及方差齊性檢驗，對于不服從正態(tài)分布的氨基酸進行Box-Cox變換，所有數據服從正態(tài)分布后進行方差分析，結果見表2。對于不同種植區(qū)域、品種和部位3個因素的氨基酸含量多元方差分析，結果表明，3個因素中區(qū)域是影響氨基酸含量的主要因素，品種間、部位間及其交互作用條件下，氨基酸含量差異未達到顯著水平。

不同因素條件下的氨基酸含量方差分析結果見表3。由表3可知，就區(qū)域而言，脯氨酸、天冬氨酸、蘇氨酸、谷氨酸、組氨酸和色氨酸區(qū)域間差異達到了極顯著水平（P<0.001）;就部位而言，僅纈氨酸在不同部位間差異達到顯著水平，品種間氨基酸含量差異均未達到統(tǒng)計學顯著水平。因素間的交互作用，區(qū)域和品種的交互作用下，纈氨酸和組氨酸含量達到了顯著水平;其他因素間交互作用均未達到顯著水平。

2.3?烤煙煙葉氨基酸含量多重比較分析

基于表3多因素方差分析結果，對統(tǒng)計差異顯著的氨基酸指標在主因素間進行了多重比較，由于品種、部位因素條件下氨基酸含量差異不顯著，不做進一步分析，僅對主因素煙區(qū)條件下氨基酸的差異進行多重比較分析，結果見圖1。

由圖1中主要煙區(qū)間的多重比較可知，存在顯著差異的氨基酸包括氨基酸總量、脯氨酸、天冬氨酸、蘇氨酸、谷氨酸、組氨酸、色氨酸。從氨基酸總量的區(qū)域差異分析來，東南煙區(qū)氨基酸含量最低，其與其他煙區(qū)氨基酸總量差異達到了極顯著水平（P<0.01），但是西南煙區(qū)、長江中上游煙區(qū)、黃淮煙區(qū)相互之間統(tǒng)計差異不顯著;脯氨酸含量東南煙區(qū)最低，顯著低于西南煙區(qū)脯氨酸含量，但是其與長江中上游煙區(qū)、黃淮煙區(qū)相互之間統(tǒng)計差異不顯著;天冬氨酸含量東南煙區(qū)最低，顯著低于其他煙區(qū)，西南煙區(qū)天冬氨酸含量顯著低于黃淮煙區(qū)，其他區(qū)域間差異統(tǒng)計不顯著;蘇氨酸含量以西南煙區(qū)最低，顯著低于長江中上游和黃淮煙區(qū)，東南煙區(qū)蘇氨酸含量顯著低于黃淮煙區(qū);谷氨酸含量從低到高表現(xiàn)為東南<西南<長江中上游<黃淮煙區(qū)，以東南煙區(qū)蘇氨酸含量最低，顯著低于長江中上游和黃淮煙區(qū)谷氨酸含量，但是東南煙區(qū)與西南煙區(qū)谷氨酸含量差異不顯著;組氨酸含量以東南煙區(qū)最低，顯著低于長江中上游和西南煙區(qū)組氨酸含量，其他區(qū)域間組氨酸含量差異不顯著;纈氨酸含量同樣以東南煙區(qū)最低，顯著低于西南煙區(qū)，但是與其他區(qū)域纈氨酸含量差異統(tǒng)計不顯著，且其他區(qū)域間統(tǒng)計差異不顯著。

從煙區(qū)與部位、煙區(qū)與品種的交互作用圖可以看出，此兩者交互作用統(tǒng)計差異不顯著，尤其是部位、部位與煙區(qū)交互作用條件下，氨基酸含量差異均不顯著，而統(tǒng)計顯著的組氨酸和纈氨酸可能是基于煙區(qū)因素下的差異;而煙區(qū)與品種交互作用、品種因素條件下，氨基酸含量統(tǒng)計分析差異不顯著。

3?小結與討論

通過對區(qū)域、品種、部位3因素的方差分析，可以看出區(qū)域分布的不同是影響氨基酸含量差異的重要因素，烤煙品種因素、部位因素以及因素間的交互作用對氨基酸含量影響不明顯，未達到統(tǒng)計學的顯著水平;分析結果與董洪旭等[17]的研究結果區(qū)域差異一致。

從區(qū)域差異的多重比較來看，東南煙區(qū)脯氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、組氨酸、色氨酸和纈氨酸含量顯著低于其他煙區(qū)，西南煙區(qū)的蘇氨酸含量最低，顯著低于黃淮煙區(qū)和長江中上游煙區(qū)，其他氨基酸含量在區(qū)域間差異不顯著;區(qū)域間氨基酸差異明顯，區(qū)域分布特點明顯，東南煙區(qū)氨基酸含量明顯低于其他區(qū)域，此結果與董洪旭等[5]的研究結果較為一致。

由于煙葉中氨基酸含量受地域、施肥、烘烤、倉儲條件等諸多因素的影響，其含量變化較大，同時氨基酸是烤煙香氣物質形成的前體物，尤其是美拉德反應的底物，對煙草風格、質量的形成有重要的支撐作用，而氨基酸與煙葉感官質量、外觀質量乃至整體煙葉質量的關系有待繼續(xù)深入研究。

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