烟草香气相关基因CRISPR/Cas9编辑突变体库的构建

为探究CRISPR/Cas9基因编辑技术构建烟草突变体库的可行性,该研究以烤烟品种‘红花大金元’为实验材料筛选了100个可能参与烟草香气代谢的基因,设计相应的100个sgRNA并构建了由100个CRISPR/Cas9编辑载体组成的质粒库,获得转基因材料后分析了载体的共转化率、靶向编辑率和脱靶编辑情况。结果表明:(1)通过农杆菌介导100个sgRNA的共转化后,在172个阳性转化株中检测到了其中的77个sgRNA,共转化率为77%。(2)在77个携带sgRNA的转基因后代中,69个sgRNA对目标基因进行了靶向编辑,编辑率为89.6%。(3)脱靶位点测序检测发现,只有1个sgRNA在非目标靶位点产生了脱靶编辑,表明CRISPR/Cas9基因编辑技术在烟草中的脱靶概率非常低。综上所述,利用CRISPR/Cas9载体库共转化对烟草基因进行高通量靶向编辑以构建突变体库的方法切实可行,并且该方法有共转化率高、编辑率高和脱靶编辑概率低等特点。

芽孢杆菌应用方式降低烟叶烟草特有亚硝胺含量的研究

【目的】研究短小芽孢杆菌05-5402和高地芽孢杆菌J54应用方式对烟叶中烟草特有亚硝胺(tobaccospecific nitrosamines,TSNAs)含量的影响。【方法】将TSNAs降解菌种施加于生长中的白肋烟和旱烟,采收成熟的烟叶,晾制后检测烟叶中的TSNAs含量;利用菌种发酵烘烤后的烟叶,分析不同发酵方式对烤烟烟叶中TSNAs含量的影响。【结果】(1)在晾晒烟的生长过程中,施加芽孢杆菌菌液能极显著降低烟叶TSNAs的含量,其中,05-5402对白肋烟TSNAs的降解效率较高,为54.75%~60.78%;而J54对旱烟TSNAs的降解效率较高,为53.23%~63.18%。(2)与固态发酵相比,液态发酵模式下菌株降解TSNAs的效果更好,05-5402和J54分别能显著降低烟叶中31.99%和35.86%的TSNAs。【结论】短小芽孢杆菌05-5402和高地芽孢杆菌J54能有效降低烟叶的TSNAs含量,并且在多种处理方式下均有较好的效果。

飞行时间质谱在烟草化学中的应用概述

简要综述了飞行时间质谱技术的特点及其在烟草、卷烟烟丝、主流烟气和烟用辅料分析上的应用,并展望了其在烟草化学领域的发展前景。

裂解气相色谱-质谱法在烟草化学中的应用

综述了热裂解和气相色谱技术的原理和特点,特别介绍了其用于烟草单体化学成分、烟草、香精香料、卷烟辅料等方面的分析和试验条件的优化,并展望了其在烟草化学中的应用(引用文献55篇)。

近红外光谱定量分析技术在烟草和烟气化学成分分析中的研究进展

近红外光谱定量分析技术以其高效和快速的优点已经在烟草行业发挥了重要作用。首先详细介绍了近红外光谱分析技术的特点,包括其优点和应用局限;其次对近红外光谱定量分析流程进行了归纳总结;然后总结了近红外定量分析计量学方法,包括光谱预处理方法和近红外定量分析的化学计量学算法;最后综述了近年来近红外光谱定量分析技术在烟草和烟气化学成分分析中的应用状况并对其进行了展望。

微波辅助萃取-气相色谱-负化学电离/电子轰击电离-飞行时间质谱法测定烟草中农药残留

建立了微波辅助萃取结合气相色谱-飞行时间质谱（GC-TOF MS）技术在负化学电离（NCI）源和电子轰击电离（EI）源两种模式下测定烟草中24种农药残留的分析方法。烟叶样品于100℃下用二氯甲烷-正己烷（3∶1,v/v）混合溶剂微波萃取10 min,萃取液经弗罗里硅土固相萃取柱净化后进行检测分析。在NCI源和EI源质谱模式下,24种农药的线性关系均良好（r^2〉0.99）,相对标准偏差分别小于8.6%和9.1%,定量限分别为0.3-6.9μg/kg和10.2-44.9μg/kg,加标回收率分别为75.2%-94.8%和75.0%-95.1%。比较两种离子源模式下的色谱图和质谱图,NCI源模式较EI源模式的选择性好、灵敏度高、基质干扰小、图谱简单易于解析,检出限低一个数量级以上,在分析低含量、复杂基质的样品时更具优势。

气相色谱-正化学电离源-飞行时间质谱法测定烟草吸食者唾液中的吡嗪和吡啶类物质

建立了气相色谱-正化学电离源-飞行时间质谱法(GC-PCI-TOF MS)测定烟草吸食者唾液中9种吡嗪和吡啶类物质。样品经二氯甲烷溶剂萃取,N-丙基乙二胺(PSA)吸附剂分散固相萃取净化后,进行GC-PCI-TOF MS检测。结合特征离子的保留时间、精确质量数、裂解规律对目标物进行定性分析,以外标法定量。结果表明:9种吡嗪和吡啶类物质的线性相关系数R2均大于0.999 1,定量限为3.0~7.9μg/L,回收率在85%~104%之间;烟草吸食者唾液中含量较高的吡嗪和吡啶类物质为吡啶、2-甲基吡嗪,二甲基吡嗪类有少量检出;不同卷烟样品吸食者唾液中吡啶和2-甲基吡嗪的含量存在明显差异。对不同类型卷烟样品吸食者唾液中吡嗪和吡啶类物质含量进行主成分分析,发现同种卷烟中二者含量能很好地聚类,不同卷烟中二者含量存在显著性差异(P<0.05),因此可以按吸食者唾液中吡嗪和吡啶类含量对卷烟进行分类。

气相色谱-负化学电离源-飞行时间质谱测定烟草中有机氯农药残留

采用QuEChERS前处理方法,建立了气相色谱-负化学电离源-飞行时间质谱(GC-NCI-TOF-MS)检测烟草中10种有机氯农药残留的分析方法。样品采用乙酸乙酯-正己烷(1∶1,v/v)溶液提取,提取液经N-丙基乙二胺(PSA)、无水硫酸镁分散固相萃取净化,用GC-NCI-TOF-MS检测分析。根据有机氯化合物特征离子的精确质量数、同位素离子峰簇、碎片离子丰度比和保留时间对目标物定性鉴定,外标法定量。10种有机氯农药的线性关系良好,相关系数(r^2)均大于0.997;相对标准偏差小于6.5%;检出限为0.04~0.80μg/kg;加标回收率为77.2%~93.0%。该方法简单快速、灵敏度高、准确性好,适用于烟草中有机氯农药残留的定性分析和定量检测。

云产硃砂烟的化学特征研究

[目的]分析云产硃砂烟(云烟97变异株)的化学特征,为硃砂烟的培育、调制、生产和研发提供依据。[方法]选取云烟97和云产硃砂烟为研究对象,通过连续流动分析仪、超高效液相−质谱法、热重和热解−气相色谱−质谱联用等检测方法,对比分析云烟97和硃砂烟的常规化学成分、6种生物碱和热解产物的差异。[结果](1)硃砂烟的总氮、还原糖和氯离子含量高于云烟97,其中,硃砂烟的氯离子含量是云烟97的4.92倍;(2)硃砂烟的烟碱含量(4876μg/g)远低于云烟97的烟碱含量(19258μg/g),而硃砂烟的降烟碱、麦斯明和可替宁含量高于云烟97;(3)硃砂烟可热解出较多的酸类、酯类、酮类和碱类等香气成分。[结论]云产硃砂烟的糯米香气与热解产生的降烟碱、二烯烟碱、麦斯明、2,3′-联吡啶、2-(3-吡啶基)1H-吡咯、N-丙基去甲烟碱、糠醇、5-羟甲基糠醛和2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮密切相关。

固相萃取富集/气相色谱法测定烟草中的9种有机酸

建立了用硫酸甲醇甲酯化衍生-固相萃取富集/气相色谱测定烟草中9种有机酸的方法,首次实现了强酸介质中有机酸酯的固相萃取.烟草样品用硫酸-甲醇进行甲酯化衍生,衍生生成的有机酸酯用MCI-GEL反相树脂分离富集,萃取液用甲醇洗脱后进行气相色谱分析,采用DB-5毛细管色谱柱,进样量1.0止,不分流进样;检测器温度250℃.方法可同时准确测定烟草样品中乳酸、草酸、丙二酸、乙酰丙酸、苹果酸、柠檬酸、棕榈酸、硬脂酸、亚油酸的含量,各有机酸的加标回收率为92.2％～102.6％,相对标准偏差为2.4％～3.2％。

初烤烟叶25种化学成分与焦油的相关、逐步回归及通径分析

测定了182份初烤烟叶样品的烟气焦油量和25种烟叶化学成分,建立了初烤烟叶化学成分与烟气焦油的多元逐步回归方程,并采用相关分析、逐步回归分析和通径分析等方法分析了焦油含量与烟叶化学成分的相关关系。结果表明:①总糖、钾、水分、纤维素、丁二酸、苹果酸、棕榈酸、油酸、亚麻酸、硬脂酸与焦油呈极显著的负相关,总氮、烟碱、挥发碱、蛋白质、芸香苷、丙二酸与焦油呈极显著正相关。②丙二酸、硬脂酸、总糖、烟碱、钾和苹果酸为影响焦油的重要指标;丙二酸、硬脂酸、总糖与焦油的相关是由直接作用和间接作用共同影响的,但直接作用的影响要大于间接作用;烟碱、苹果酸、钾与焦油的相关主要取决于直接作用。

辅助材料设计参数对细支卷烟感官质量和主流烟气常规化学成分释放量的影响

为考察辅助材料设计参数对细支卷烟感官质量和主流烟气常规成分释放量的影响,制备了不同卷烟纸透气度、卷烟纸定量、丝束规格和接装纸透气度细支卷烟,对其感官质量进行评价,并测定了主流烟气常规化学成分的释放量。结果表明:(1)卷烟纸透气度对细支卷烟感官质量的影响较小,随着卷烟纸透气度的增加,主流烟气常规成分的释放量均呈降低趋势;(2)随着卷烟纸定量的增加,细支卷烟感官质量呈下降趋势,烟气焦油和烟气烟碱释放量呈降低趋势,烟气CO释放量基本无差异;(3)与6.0/17 000规格丝束相比,8.0/15 000规格丝束细支卷烟的感官质量有所提升,焦油、CO、烟碱释放量均为8.0/15 000>6.0/17 000;(4)随着接装纸透气度的增加,细支卷烟感官质量先升高后略有下降,感官质量总分排序为500 CU>600 CU>400 CU,烟气常规成分释放量均呈降低趋势。通过优化设计相应的辅助材料设计参数,有助于提升细支卷烟的感官质量,降低焦油和CO释放量。

烟草中两种紫罗兰醇葡萄糖苷衍生物的分离鉴定及热分析研究

采用传统柱层析技术和高效液相色谱相结合的方法从烤烟中分离出3-氧代-α-紫罗兰醇-β-D-吡喃葡萄糖苷和7,8-二氢-3-氧代-α-紫罗兰醇-β-D-吡喃葡萄糖苷,利用ESI MS、1H NMR、13C NMR进行结构鉴定。为开发热稳定型香原料,在300、600、900℃及氦气环境中对2种糖苷进行了在线热裂解(Py)研究和释香机理讨论,研究表明主要裂解物为烟草重要香味物巨豆三烯酮及其同分异构体和3-氧代-α-紫罗兰醇。首次对3-氧代-α-紫罗兰醇-β-D-吡喃葡萄糖苷进行了热重-红外-气相色谱-质谱联用分析,在265℃时,目标物巨豆三烯酮及其同分异构体快速脱落。该技术不仅方便快速,还能实时地对裂解产物进行鉴定,为天然产物的裂解产物在线分离和鉴定提供了依据。

烤烟成熟度与常规化学成分之间的关系

[目的]研究云南烤烟成熟度与常规化学成分之间的关系。[方法]选取C3F等级的成熟烟叶,根据GB2635-92烤烟分级标准,将烟叶成熟度进行档次划分。用连续流动分析仪分析烟叶样品的化学成分。[结果]云南烤烟成熟度与主要化学成分指标在样品间存在着广泛变异。成熟度与还原糖、含Cl量呈显著负相关,与盐碱、含K量呈显著正相关,与TN的相关关系不显著。[结论]当成熟度处于87%～90%时,各项化学指标均处于较为适宜的范围。

烟草烟气中有害成分定量危险评定的研究进展

危险评定方法已广泛用于烟草工业、政府和学术机构等领域,该方法是通过综合考虑烟草制品和卷烟烟气中有害成分的含量或释放量、有害成分毒理学资料和吸烟者暴露情况等,评定暴露烟草烟气有害成分后的危险概率。基于化合物危险评定的理念,根据各成分的危险度排序,为烟草的管控提供一种科学的评价方法。本文综述了国际上近年来通用的化合物危险评定方法的发展历程,及采用此方法对烟草制品和卷烟烟气有害成分进行定量评价的研究进展。

微波消化-分光光度法测定烟草中的镁

研究了偶氮氯膦 - 与镁的显色反应 ,在 p H=10 .0硼砂 -氢氧化钠缓冲介质中 ,偶氮氯膦 - 与镁反应生成 1∶ 1稳定的络合物 ,λmax=6 10 nm,ε=2 .34× 10 4L· mol-1· cm-1。镁含量在 0— 15μg/ 2 5 m L范围内符合比耳定律 ,结合微波消化样品技术 ,建立了一种烟草样品中镁含量的测定方法 。

基质固相分散-离子色谱法测定烟草中糖和多元醇

采用基质固相分散法提取净化烟草中的糖和多元醇,并用离子色谱法进行测定。将烟草试样与石墨化炭黑球(质量比为1比4)充分研磨后装柱,用热水洗脱,洗脱液中的糖和多元醇用离子色谱测定。以CarboPac MA1阴离子色谱柱(4 mm×250 mm,5μm)为固定相,用0.5 mol.L-1氢氧化钠溶液为流动相分离,用脉冲安培检测器检测。烟草试样中甘油、丙二醇、木糖醇、山梨醇、葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和半乳糖9种成分在50 min内完全分离。方法的加标回收率在94.6%～105.3%之间,相对标准偏差(n=7)均小于3.0%。方法的检出限均小于50μg.L-1。

近红外光谱技术在烟草行业的应用进展

介绍了近红外光谱技术在烟草化学成分分析、烟气分析、烟叶类型与产地判别及物理指标测定、卷烟辅料分析、卷烟真伪识别、卷烟配方识别及设计、在线检测等方面的应用。近红外光谱技术是一种简便、快捷的分析方法,在烟草行业中正扮演着越来越重要的角色,而且具有十分广阔的应用前景。

云南烤烟主要化学成分的影响因素研究

从云南省10个烟区选取8个烤烟品种3个等级的240个初烤烟叶样品,测定了它们的主要化学成分含量,并应用描述性统计、方差分析及多重比较方法进行分析。结果表明:12个化学成分指标均存在较大的变异,以氯含量的变异系数最大,蛋白质含量的变异系数最小。各烟区间所有指标差异显著;各等级间除钾氯比外,其余指标均差异显著。各品种间总糖、还原糖、总氮、氯、钾、蛋白质、纤维素含量、糖碱比及钾氯比差异显著。