【目的】明確4個產(chǎn)區(qū)雪茄煙葉物質(zhì)代謝差異

【方法】2022年，分別在四川什邡、山東臨朐、湖南桂東、安徽宣城種植下列四個雪茄煙葉品種QX100、QX103、QX201、QX202，采用統(tǒng)一種植密度和施肥措施，按標(biāo)準(zhǔn)測定株高、莖圍、葉長、葉寬、葉厚、葉脈粗細(xì)等農(nóng)藝性狀，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蜻M(jìn)行自然晾制。晾制結(jié)束后，煙葉冷凍燥，低溫保存。采用Agilent公司的頂空固相微萃取氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（HS-SPME-GC-MS）、氣質(zhì)聯(lián)用儀（GC-MS），以及Waters公司的超高效液相色譜四極飛行時間質(zhì)譜聯(lián)用儀（UPLC-Q-TOF-MS/MS）對煙葉樣品的代謝物質(zhì)進(jìn)行檢測，采用偏最小二乘判別分析（PLS-DA）等統(tǒng)計方法對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

【結(jié)果】表明，

（1）4個地區(qū)的雪茄煙葉品種的農(nóng)藝性狀變異不大，具備進(jìn)行雪茄煙農(nóng)業(yè)生態(tài)適應(yīng)性研究的必要農(nóng)業(yè)條件。

（2）總共檢測和解析了793種代謝物，包括80種揮發(fā)性代謝物、209種半揮發(fā)性代謝物和504種內(nèi)源性代謝物。其中包括113種醇類、97種糖類、73種氨基酸、56種酮類、45種烷烴和26種醛類。

（3）選擇VIP≥1、FC>2或FC<0.5，至少有36.65%的代謝物在至少兩個實(shí)驗點(diǎn)之間表現(xiàn)出差異。建立了一個初步的雪茄煙葉代謝物積累特征參考數(shù)據(jù)庫，為未來在中國不同雪茄煙葉生產(chǎn)地進(jìn)行代謝物研究提供參考。

（4）與其他三個試驗區(qū)相比，四川什邡雪茄煙葉具有更高的各種類型和特征的代謝物積累。例如：四川什邡雪茄煙葉中乳糖、D-鼠李糖、丙二醇、丙酸、嗎啉酰胺、L-天冬氨酸、2-異丙基蘋果酸、4-羥基苯乙酸、2-丙醇、氨甲環(huán)酸、銀杏酸、α-生育酚、谷氨酰絲氨酸、α-羧基-δ-癸內(nèi)酯等代謝產(chǎn)物顯著上調(diào)。

（上圖紫色代表四川什邡，代謝物含量最高）

【結(jié)論】觀察到雪茄煙葉產(chǎn)量與主要代謝物積累之間存在正相關(guān)關(guān)系。發(fā)現(xiàn)持續(xù)的高溫和多雨環(huán)境會對香氣相關(guān)的次生代謝物積累產(chǎn)生不利影響。四川什邡（N: 31.127°，E: 104.168°）雪茄煙葉在醛類、糖類和氨基酸等致香成分有關(guān)的代謝物積累方面具有明顯優(yōu)勢。該地被選作雪茄煙葉代謝物積累水平后續(xù)比較的參考點(diǎn)，可為雪茄煙在中國的種植地選擇和深入的代謝物研究提供見解和參考。?

【參考文獻(xiàn)】Xueshan Li, Guoxiang Liu, Jun Wang et al. Metabolomics Analysis of Cigar from China's Major Tobacco Growing Regions, 30 October 2023, PREPRINT (Version 1) available at Research Square [https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-3493864/v1]