《典型烤烟区域氨基酸含量差异分析》-农学论文，农业论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

典型烤烟区域氨基酸含量差异分析

范文

彭振兴郭东锋姚忠达张福建邹鹏

摘要?为了考察不同烤烟种植区域间的氨基酸含量差异，以烤烟区划4个区域的烤烟标准等级进行了氨基酸检测，运用多因素方差分析对区域、品种、部位3个因素进行了分析，结果表明，烤烟氨基酸含量的差异主要表现为区域之间的差异，品种和部位对于氨基酸的影响统计不显著，且3个因素之间的交互作用统计仍不显著，表明氨基酸的主要影响因素应为区域;氨基酸在多因素间的变异均超过了10%，部分氨基酸含量变异超过了60%，区域间统计差异显著的氨基酸有脯氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、组氨酸和色氨酸;从区域来看，东南烟区氨基酸含量显著低于其他烟区，而西南烟区的苏氨酸含量显著低于其他区域。

关键词?烤烟;氨基酸;含量差异;区域;品种;部位

中图分类号?TS41+1?文献标识码?A?文章编号?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养物质，是构成蛋白质的基本单位，对植物的生长发育起至关重要的作用[1]。氨基酸是烤烟重要的营养物质，对烤烟生长、发育、质量、香气物质的形成有重要影响[2-3]。尤其是氨基酸与糖类发生的美拉德反应，其反应产物是烟草重要的香气前体物，同时氨基酸还参与其他香味物质的形成，如吡咯、吡嗪、苯甲醇、苯乙醇等香味物质[2，4]。因此，科研工作者对氨基酸在烟叶中的差异进行了多方位的研究，董洪旭等[5]研究了不同外观质量烤烟氨基酸含量的差异，王鹏等[6-7]研究了不同复烤工艺、醇化时间对氨基酸含量的影响，还有针对不同香型[5，8]、不同海拔[4]、不同仓储环境[9-10]等对烟叶氨基酸含量的影响，同时在农业生产的采收[11-12]、烘烤[13-14]、施肥[15-16]等环节对烟叶氨基酸含量的影响也有诸多研究。该研究围绕不同烤烟典型区域氨基酸含量差异进行分析，研究不同区域间氨基酸含量的差异，为不同区域烟叶质量和香型风格的形成提供理论参考。

1?材料与方法

1.1?材料

试验材料为全国典型生态区域下部叶（X2F）、中部叶（C3F）、上部叶（B2F）3个部位的烟叶样品，烟叶样本容量共计78份，其中东南烟区8套（湖南2套、皖南2套、福建3套、江西1套）、西南烟区15套（云南10套、四川2套、贵州3套）、长江中上游烟区2套（重庆、张家界各1套）、黄淮烟区1套（三门峡1套），70 ℃烘干，粉碎过80目筛备检。

1.2?检测方法

样品前处理方法按照标准 YC/T 31—1996的方法执行，氨基酸检测方法采用氨基酸分析仪法YC/T 282—2009。

1.3?数据处理方法

数据整理在Excel 2010中操作，统计分析及作图在R3.6开源平台进行。采用拉达准则对数据进行清洗整理，对异常值删除整理后出现的缺失值采用KNN（最近邻法）进行填补。

2?结果与分析

2.1?烤烟烟叶氨基酸含量统计描述

针对不同区域采样烤烟样品进行了氨基酸检测分析，统计描述性分析见表1。由表1可知，氨基酸含量最高的为脯氨酸，单物质含量超过氨基酸总量占比的60%，除脯氨酸外其他氨基酸总量不超过40%;从变异系数来看，酪氨酸样品间变异超过了85%，同时天冬氨酸、谷氨酸变异超过了60%，丝氨酸、丙氨酸、缬氨酸、组氨酸、色氨酸含量样品间变异均超过了40%。对各独立样本进行了正态性检验，其中天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、缬氨酸、酪氨酸、组氨酸、色氨酸样本数据不服从正态分布;方差齐性检验（levene检验）仅丝氨酸未通过。

2.2?烤烟烟叶氨基酸含量多因素方差分析

基于表1中对氨基酸含量指标的正态性检验以及方差齐性检验，对于不服从正态分布的氨基酸进行Box-Cox变换，所有数据服从正态分布后进行方差分析，结果见表2。对于不同种植区域、品种和部位3个因素的氨基酸含量多元方差分析，结果表明，3个因素中区域是影响氨基酸含量的主要因素，品种间、部位间及其交互作用条件下，氨基酸含量差异未达到显著水平。

不同因素条件下的氨基酸含量方差分析结果见表3。由表3可知，就区域而言，脯氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、组氨酸和色氨酸区域间差异达到了极显著水平（P<0.001）;就部位而言，仅缬氨酸在不同部位间差异达到显著水平，品种间氨基酸含量差异均未达到统计学显著水平。因素间的交互作用，区域和品种的交互作用下，缬氨酸和组氨酸含量达到了显著水平;其他因素间交互作用均未达到显著水平。

2.3?烤烟烟叶氨基酸含量多重比较分析

基于表3多因素方差分析结果，对统计差异显著的氨基酸指标在主因素间进行了多重比较，由于品种、部位因素条件下氨基酸含量差异不显著，不做进一步分析，仅对主因素烟区条件下氨基酸的差异进行多重比较分析，结果见图1。

由图1中主要烟区间的多重比较可知，存在显著差异的氨基酸包括氨基酸总量、脯氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、组氨酸、色氨酸。从氨基酸总量的区域差异分析来，东南烟区氨基酸含量最低，其与其他烟区氨基酸总量差异达到了极显著水平（P<0.01），但是西南烟区、长江中上游烟区、黄淮烟区相互之间统计差异不显著;脯氨酸含量东南烟区最低，显著低于西南烟区脯氨酸含量，但是其与长江中上游烟区、黄淮烟区相互之间统计差异不显著;天冬氨酸含量东南烟区最低，显著低于其他烟区，西南烟区天冬氨酸含量显著低于黄淮烟区，其他区域间差异统计不显著;苏氨酸含量以西南烟区最低，显著低于长江中上游和黄淮烟区，东南烟区苏氨酸含量显著低于黄淮烟区;谷氨酸含量从低到高表现为东南<西南<长江中上游<黄淮烟区，以东南烟区苏氨酸含量最低，显著低于长江中上游和黄淮烟区谷氨酸含量，但是东南烟区与西南烟区谷氨酸含量差异不显著;组氨酸含量以东南烟区最低，显著低于长江中上游和西南烟区组氨酸含量，其他区域间组氨酸含量差异不显著;缬氨酸含量同样以东南烟区最低，显著低于西南烟区，但是与其他区域缬氨酸含量差异统计不显著，且其他區域间统计差异不显著。

从烟区与部位、烟区与品种的交互作用图可以看出，此两者交互作用统计差异不显著，尤其是部位、部位与烟区交互作用条件下，氨基酸含量差异均不显著，而统计显著的组氨酸和缬氨酸可能是基于烟区因素下的差异;而烟区与品种交互作用、品种因素条件下，氨基酸含量统计分析差异不显著。

3?小结与讨论

通过对区域、品种、部位3因素的方差分析，可以看出区域分布的不同是影响氨基酸含量差异的重要因素，烤烟品种因素、部位因素以及因素间的交互作用对氨基酸含量影响不明显，未达到统计学的显著水平;分析结果与董洪旭等[17]的研究结果区域差异一致。

从区域差异的多重比较来看，东南烟区脯氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、组氨酸、色氨酸和缬氨酸含量显著低于其他烟区，西南烟区的苏氨酸含量最低，显著低于黄淮烟区和长江中上游烟区，其他氨基酸含量在区域间差异不显著;区域间氨基酸差异明显，区域分布特点明显，东南烟区氨基酸含量明显低于其他区域，此结果与董洪旭等[5]的研究结果较为一致。

由于烟叶中氨基酸含量受地域、施肥、烘烤、仓储条件等诸多因素的影响，其含量变化较大，同时氨基酸是烤烟香气物质形成的前体物，尤其是美拉德反应的底物，对烟草风格、质量的形成有重要的支撑作用，而氨基酸与烟叶感官质量、外观质量乃至整体烟叶质量的关系有待继续深入研究。

参考文献

[1]刘敬业，李天福，冉邦定，等.烤烟氨基酸含量变化规律研究[J].中国烟草学报，1996，3（1）：36-42.

[2]杨德廉，王树声，王宝华，等.烟草中氨基酸变化规律及其与烟叶品质关系研究进展[J].中国烟草科学，1998（3）：11-13.

[3]武雪萍，刘国顺，朱凯，等.外源氨基酸对烟叶氨基酸含量的影响[J].中国农业科学，2004，37（3）：357-361.

[4]孙晓伟，赵铭钦，翟欣，等.不同海拔烤烟游离氨基酸含量变化及其与感官质量关系[J].西南农业学报，2014，27（5）：1912-1918.

[5]董洪旭，李小兰，奚家勤，等.不同香型产区烤烟游离氨基酸含量及组成差异分析[J].烟草科技，2017，50（3）：15-22.

[6]王鹏，寇明钰，李东亮，等.烟叶不同部位、复烤工艺及醇化时间对烟草中氨基酸质量分数的影响研究[J].西南师范大学学报（自然科学版），2017，42（2）：53-58.

[7]王鹏，薛芳，李东亮，等.醇化时间和条件对不同部位烟叶氨基酸含量的影响[J].湖北农业科学，2016，55（19）：5133-5136.

[8]程昌合，解莹莹，王雪丽，等.不同香型烤烟游离氨基酸组成和含量的差异分析[J].江西农业学报，2014，26（5）：84-86，90.

[9]李庆华，袁逢春，飞旭云，等.霉变烟叶和正常烟叶游离氨基酸组成的差异[J].烟草科技，2014，47（10）：35-38.

[10]陈颐，杨佳玫，王玉平，等.贵州不同仓贮环境对醇化片烟蛋白质及氨基酸含量的影响[J].中国烟草科学，2016，37（6）：82-89.

[11]李晶晶，史宏志，杨兴有，等.采收时期及调制方式对万源晒烟调制前后氨基酸含量变化的影响[J].中国烟草学报，2018，24（1）：68-76.

[12]赵铭钦，王玉胜，刘国顺，等.不同成熟条件下烤烟叶片中氨基酸含量的变化[J].华中农业大学学报，2007，26（4）：448-450.

[13]谢良文，路晓崇，裴晓东，等.烤烟烘烤过程中氨基酸含量变化对主要含氮化合物的影响[J].湖南农业大学学报（自然科学版），2016，42（2）：152-156.

[14]过伟民，郭建华，董洪旭，等.烤烟游离氨基酸与感官品质的关联及烘烤过程的变化规律研究[J].中国烟草学报，2018，24（6）：16-25.

[15]黄茹，吴玉萍，夏振远，等.氮素水平对红花大金元烟叶游离氨基酸和蛋白质含量的影响[J].中国烟草科学，2017，38（5）：50-55.

[16]赵铭钦，刘金霞，黄永成，等.成垄方式和施钾方法对烤烟氨基酸含量的影响[J].河北农业大学学报，2008，31（1）：25-28.

[17]董洪旭，周芸，黄善松，等.烤烟游离氨基酸区域性差异及其与外观品质关系[J].西南农业学报，2017，30（4）：937-944.

随便看

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。