影响烟草中烟碱含量的因素

时间:2024.4.2

影响烟草中烟碱含量的因素

练洪福

云南农业大学烟草学院2011级 2011312934

摘要:好地提烟碱含量决定烟草商品的价值,分析影响其含量的遗传特性、生态因素和栽培措施等因素,以便更出相应的烟碱调控措施,生产出含适量烟碱、高香气的安全烟。 关键词:烟草 烟碱 影响因素 Factors Influencing The Nicotine

ContentIn Tobacco

LIAN Hong-Fu

The Tobacco Institute 2011 level of Yunnan Agricultural University 2011312934

Abstract:The nicotine content of tobacco to determine the value of the goods, analysis of genetic characteristics, factors influenced the content of ecological factors and cultivation measures, so as to even out the nicotine corresponding regulation measures, Production safety cigarette containing amount of nicotine, high aroma.

key words:Factors Affecting Tobacco nicotine

烟草的经济效益取决于烟叶的品质、产量和生产成本,其是品质。而烟碱含量在决定烟叶品质方面占有举足轻的地位。是烟草商品价值的主要体现。近年来, 国内外烟市场都力求生产出含适量烟碱、高香气的安全烟,这就要对烟碱形成的相关因素进行深入研究。为此,我们就影响草中烟碱含量的主要因素进行了探讨。

1 遗传特性

烟草品种的遗传特性决定了其烟碱含量的高低;遗传特性不同,烟碱含量差异很大。不同遗传特性的烟草在烤烟和白肋烟栽培条件下种植,其烟碱的变异分别为0.20%~7.87%和0.02%~5.69% 。左天觉指出:马里兰和土耳其烟的烟碱含量一般较低,烤烟、白肋烟、古巴和康涅荻格州的雪茄外包叶含量中等,而宾夕法尼亚烟、深色明火烤烟,尤其是黄花烟烟碱含量较高。烟草中烟碱含量变化范围从某些雪茄烟系的接近于0到白肋烟中的6%,而且可以遗传。

同种烟草中烟叶烟碱含量也存在较大变化。随意检测152个红花烟草栽培品种,结果发现烟碱含量的变化范围在 0.17%~4.93%。

2 生态因素

烟碱含量与生态因素中的土壤、光照、温度、水分等息息相关。

2.1 土壤

土壤是烟株生活的基地,它固定烟株,保护根系,提供烟株绝大部分的水分和矿物养料以及根系吸收的空气。土壤对烟碱的影响主要有土壤物理、化学、海拔和地形诸方面。 烟碱的积累与烟草生长的土壤类型、肥沃程度、质地粘砂、保肥性能、颜色深浅等关系密切。肥沃、粘重、色暗的土壤,所产的烟叶烟碱含量较高;疏松的砂质土壤,所产烟叶的烟碱含量就低一些。据腾琦研究,不同类型土壤对香料烟烟碱的影响表现为:土层较薄、土

质较轻的红壤土生长的香料烟保持了其良好特性, 烟碱含量适宜;麻石黄红土和扁石黄红土次之;黄红壤上的香料烟最差,糖和烟碱含量都较低;黑色石灰土种出的烟叶烟碱含量较高。

烟草生育的土壤pH值不同,其烟碱含量不同。有研究表明 在土壤pH值6.0~7.0条件下种植的烤烟,烟碱含量较低;土壤pH值过高或过低都会造成烟碱含量增加。

地势的高低与烟株的生长发育密切相关,进而影响到烟叶烟碱的积累。据李进平研究,海拔高度增加,烟碱积累速率降低。同时,由于海拔高度不同,生态环境变化,可对烟株生长发育及烟碱积累产生多方面的影响。

2.2 光照

日光是烟株进行光合作用的能量来源,是烟株正常生长的必要条件,它对烟碱形成的影响表现在光照强度、光照时间和光质等方面。

光照强度对烟株的生长发育和根、茎、叶的形成有重要作用,对烟叶中烟碱的形成也有重要影响。对白肋烟的研究表明,种植白肋烟的理想光照条件为光照强度较高但不强烈。如果白肋烟生长的生态条件中光照强度太低不能满足强光合作用的需要,形成的碳水化合物多数被呼吸消耗,所产烟叶品质较差,烟碱含量高。

烟叶烟碱含量随光照时间的增加而增加,在日照充足环境中生长的烟草, 其烟碱含量为半遮阴者的2倍。据金兰报道,成熟期日照时数与叶片中烟碱含量呈正相关。

2.3 温度

烟株生长的前、中期,如遇较长时间的低温,容易发生早花,而烟株发生早花后,必须提前打顶培育2代烟,从而刺激了不定根的生长,促进了烟碱的合成, 加上留叶数减少,烟株较矮,大大提高了叶片中烟碱的含量。因此,选择适宜的移栽期,避免烟株早花,对烟碱的形成有重要影响。

烟草为了完成自己的生命周期,需要一定的积温,只有积温满足了其生长发育的需要,才能获得优质的烟叶。据研究,成熟采烤期旬平均气温、 积温大于30摄氏度的高温天数均与烟碱的积累呈接近显著的正相关,即成熟期积温越高,越有利于烟碱的积累,烟叶中烟碱的含量就越高;而成熟期积温越低,对烟碱的积累越不利。

昼夜温差的大小对烟碱含量也有影响。昼夜温差大,烟碱含量升高; 反之, 烟碱含量降低。关于昼夜温差对烟碱的影响, 植物生理学研究证明, 夜间温度低, 昼夜温差大,能加速叶片同化产物向根、茎、花、果实等器官运转,这对烟叶品质的形成并不利。

2.4 水分

影响烟草烟碱形成的生态水分包括降水和土壤水分等。降水对烟株烟碱的影响是与土壤中的含氮水平密切相关的。就整个生长季节来说,如果降水过多,在土壤供氮水平过高的情况下,土壤后期剩余氮肥仍在释放,使烟株吸氮增加,烟叶中的烟碱含量有可能保持在较高水平;在氮肥适中和较低条件下,烟株茎叶生长旺盛,烟叶的细胞间隙大,组织疏松,调制后烟碱含量较低。如果降雨适宜,土壤氮过多,烟碱含量增高;土壤供氮适宜,烟碱含量适宜。如降雨过少,土壤干旱, 旺长期和成熟期过度缺水,则烟株长势差,所产烟叶小而厚,组织粗糙,含氮化合物、蛋白质和烟碱明显增加。

土壤水分往往是决定烟株根系分布大小和生长的限制因子, 因而对烟株烟碱的积累有重要影响。研究表明,在成熟期,随着土壤相对含水量的增加$烟叶中的烟碱含量有明显下降趋势;反之,含量有明显上升趋势。

3 栽培因素

栽培因素主要影响烟叶中烟碱的含量,优良的栽培技术种植烟草的首要条件,它不但影响烟碱的含量,更影响其产量。

3.1 营养元素

氮素是烟碱的基本成分之一(烟碱含氮17.3%),是影响烟碱积累最重要营养元素,对烟碱积累的调节作用,超过其他营养元素,且与烟碱的含量有正相关性。 在栽培上,施氮量对烟草烟碱的影响主要表现在,烟碱合成的高峰期比氮素吸收的高峰期出现要晚$在移栽初期,氮吸收的增加强度大于烟碱的积累强度,移栽后2个月左右,氮肥的吸收强度达最高峰,此时烟碱的积累开始急剧增加,一直持续到采收才达到最高峰。同时,氮肥形态、氮肥施用的时间和方法对烟碱的积累也有重要影响。尿素和碳酸氢铵使烟叶氮和总植物碱含量升高;分期施肥(移栽前施基肥和移栽后46d追肥)比移栽前单次施肥的烟株,上部叶多形成2倍的烟碱,第2次施肥愈晚影响愈显著。

磷不直接参与生物碱的合成,而是通过间接作用表现出来的。施磷对烟草生长 最明显的影响之一是缩短植株达到成熟的时间,因而烟碱积累减少。磷素对烟碱的另一个影响表现在,磷素影响烟株体内物质的代谢过程,生育阶段缺磷,就会导致氮素代谢紊乱,烟碱含量下降。

钾对烟碱的影响表现为,随着施钾量的增加和烟叶中钾含量的提高,烟叶中的烟碱含量逐渐下降,其原因可能是由于施钾量提高,导致烟草吸收的氮量减少。 这是因为一方面提高施钾量增加烟草的生物学产量,由于稀释效应使氮含量降低;另一方面,可能是钾与氨态氮竞争降低了氮的吸收。随着烟叶中钾浓度的提高,烟碱含量的下降幅度大于总氮的下降幅度, 总烟碱与总氮的比值也下降, 这说明随着烟叶中钾浓度的提高,每吸收单位数量的氮用于合成烟碱的比例降低。 因此,钾使烤烟烟碱含量降低除了因为降低氮的吸收与含量外,还存在着其他生理方面的原因。

微量元素虽然含量较少,但其对烟碱的产生有不可替代的作用。硼直接参与烟碱的产生,硼与烟碱的关系与缺硼程度有关。严重缺硼时,引起根强烈分枝, 纤维根增加,烟碱合成增加,烟株顶端坏死较早,烟株叶片较少,烟叶中烟碱含量增加;轻度缺硼时,烟碱含量降低;硼含量正常时,烟碱含量又升高。缺镁对烟碱含量仅有轻微影响,镁轻度缺乏,烟碱略有减少。增施钙使中、下部烟叶的烟碱含量显著降低,上部叶烟碱略有升高。烟株在氮吸收中,缺Mo时,硝酸根离子吸收增加,烟碱增加;过量的Mo也使烟碱含量增加。缺乏或过量的Fe、Cu、Mn会使烟碱含量降低;缺乏Zn可使烟碱降低,但过量的ZN可使烟碱含量增加。

3.2 移栽期和种植密度

移栽期决定着烟叶生长、成熟、调制时期与外界环境条件是否协调,特别是降水分布是否符合烟叶生产需要,进而影响到烟叶的烟碱含量。 据李进平研究, 只要打顶至斩株时间一致,移栽时间延迟可使烟叶的烟碱含量降低,且与移栽期呈负相关,回归系数为-0.025达到显著水平。

种植密度对烟碱的影响主要是通过田间小气候的变化来表达的。研究表明, 随着种植密度增大,烟田地温下降,相对湿度上升,光照减弱,风速变小,这些因素均不利于烟碱的合成与积累。尤其密度增大后,个体营养面积减小,根系交错, 限制了侧根的发生,使烟碱合成场所缩小,合成效率降低,从而导致烟碱含量减少;当密度一定时,双行或等距离行距对烟碱的含量无影响。因此,适当增大烟草的种植密度,能有效降低烟叶中烟碱含量,其中上部烟叶烟碱含量降幅较大, 从而使烟叶刺激性减小、可用性增强,中下部烟叶烟碱含量降幅相对较小。

3.3 打顶

烟碱在烟株的纤维根中合成并转移到旺盛生长的叶片中,它在烟叶中的运输积累主要与打顶有关。研究证明,打顶可增加烟碱含量。不打顶的烟株,单位根重合成的烟碱数量变化不大;但打顶后,烟株幼嫩根系大量发生,大大增强了根系各部位的代谢活性,尤其能增强根尖部的代谢活性,提高根系合成烟碱的能力。

打顶时间对烟碱积累也有重要影响。通常认为早打顶的烟株烟碱含量高于晚打顶的烟株,而延迟打顶可以降低烟碱含量。

4 结语

综上所述,经过烟草科技工作者的不懈努力,至今无论是在烟碱形成的影响因素,还是调控措施方面都已取得了不少重要的研究成果。但是,由于烟碱的形成受到多种因素的影响,以前的研究方法和手段难免存在一定的局限性。随着科学技术的发展和试验及分析手段、方法的完善,充分利用生物技术加强对烟碱含量适宜品种的选育,利用计算机技术对烟碱的形成进行模拟,建立烟碱形成的模拟模型,加强对陈化和发酵降解烟碱以及利用微生物对烟草进行烟碱降解处理的研究,将会成为未来研究的重点。

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第二篇:中国烟草


中国烟草资源 烟草是茄科一年生草本植物,烟草属大约有60多种,但真正用于制造卷烟和烟丝的,基本只有红花烟草,此外还有少部分用黄花烟草,其他品种很少用。一般来说“烟草”在台湾称为作菸草,港澳称为作烟草。拉丁语学名:Nicotiana tabacum 英语名字: tobacco plants 西班牙语名:Tabaco 烟草是:真核域Eukarya 植物界Plantae 被子植物门 Magnoliophyta 双子叶植物纲

Magnoliopsida 茄目 Solanales 茄科 Solanaceae 烟草属 Nicotiana.

1. 起源及发展史

1.1 起源:“烟”和“烟草”之类的名词在中国古代已有,但和现代意义的“烟草”区别很大。在中国最早的字典《说文》这部书的卷十上“火部”里,有“烟,火气也。”烟的本义就是火气,是物品燃烧时产生的气体。由此产生许多有关词语,烟雾、烟霞、烟花、烟波、烟柳、烟云等。烟草传入中国后,国人渐称之为烟。近现代还常称鸦片为烟,有大烟、烟土等词。

古文献中:唐代黄滔《景阳井赋》有“台城破兮烟草春,旧井湛亏苔藓新”之语。宋代陆游《小园》有“小园烟草接邻家,桑柘阴阴一径斜”之语。这些“烟草”指烟雾笼罩的草丛,即蔓草之意。烟草传入中国后,文献中最早使用“烟草”表示的,是在明代方以智的《物理小识》一书中。

古文中还有“烟叶”一词也易引起误解,如唐代钱起《蓝上采石芥寄前李明府》诗中说:“隔溪烟叶小,覆石雪花舒。”白居易《令狐相公栽竹》诗中云:“烟时蒙胧侵夜色,风枝萧疯欲秋声”等等。这些“烟叶”与现代的“烟叶”没有亲缘关系。他们明显与“烟花”、“烟柳”相近。现代的“烟叶”一词是清代中期出现的,在著名学者钱大昕《村中所见》诗里,该诗道:“日高编箔烘烟叶,雨歇携枷打豆其”。

1.2发展传播: 16世纪中叶烟草传入中国,传入路线有三种说法: 1.从菲律宾到我国台湾及福建的漳州、泉州。2.从印尼或越南传入到我国的广东。

3.从日本到朝鲜,再到我国东北及内蒙古。 现在一般认为烟草最早传入我国的是第一条路线,时间在1563年至1640年间。开始传入的是晒晾烟,距今已有400多年的种植历史。19xx年在台湾试种烤烟,自19xx年后相继在山东、河南、安徽、辽宁等地试种烤烟成功,19xx年~19xx年开始在四川、贵州和云南试种,发展成为我国主产优质烟区。20世纪50年代引进香料烟,20世纪60年代引进白肋烟,分别在浙江新昌、湖北建始试种成功。黄花烟约在200年前由俄罗斯传入我国北部地区种植。

2.烟草在我国种植现状及利用

我国烟叶生产坚持“计划种植,优质适产,主攻质量,坚持改革,提高效益”方针,大力推行“区域化,良种化,规范化”科学种烟措施,使我国烟草生产有了长足发展。20世纪80年代,我国种植烟草面积年均约2000万亩,总产4000

多万担。19xx年~19xx年年均达到2500万亩,总产约6000万担。良种化面积达95%以上,烟叶质量有明显提高,上中等烟由60%提高到80%,上等烟达20%。

3 烟草的综合利用

3.1各部分综合利用 烟草属茄科一年生草本经济作物,其化学成分主要由蛋白质、烟碱、α-氨基酸、甲酸、柠檬酸、果胶质、粒纤维系及钙、钾等矿物质所组成。就其各种化学成分含量之高来看,烟草农业生产上应该远远不只是收获烟叶供应卷烟工业,而且还应该充分利用烟草的各个部位,用于生产食品、饲料、医药以及农药等。

3.1.1烟叶

烟叶约占烟草生物产量的一半,是烟草生产的主产品,主要作为卷烟工业的主要原料供人们吸食。但因其各种化学成分的含量高,也是多种功效的工业原料,可以制成食品、饲料、医药及农药等许多产品。绿色烟叶可提供的蛋白质无论在数量上还是质量上都相当可观。舒特〃希思在美国化学会发表研究报告烟草除去尼古丁等毒素后,可制成高蛋白粉,每667m2烟草可产56kg高蛋白粉或151kg含50%蛋白的饲料。美国加利福尼亚绿叶蛋白公司,威廉等人研究表明,在美国种植条件下,每667m2可获200kg以上烟叶总蛋白,40kgF-1-P蛋白。在未成熟的绿色鲜叶中F-1-P蛋白质约占可溶性蛋白质的50%,其营养价值高于酪蛋白和鸡蛋,可以成为它们的替代物,用于配制精美的糕点,提高营养价值;作乳糖缺乏病人的牛奶代用品,制成白嫩的豆腐,在冰冻下制成松软的乳油,添加到肉食品、蛋制品、鱼制品和糖果中。

3.1.2 烟茎

烟叶收获后的烟茎每667m2约有150~200kg.烟茎富含纤维素,含量为38%~45%,纤维质量好,且比一般木材和草类秸秆纤维易于提取和加工,比木材秸秆纸浆成本低。其纸浆造纸,既可作民用纸,又可供卷烟厂按比例掺和在烟末中作烟草薄片,这样做出的薄片强度高、弹性好,燃烧性能好。19xx年6月,哈尔滨市晨光应用化学化工研究所成功地研制出了烟秆刨花板,并已取得国家专利。由于烟秆刨花板含有烟碱成分,具有防虫、杀虫效力,因而有较高的使用价值和经济价值。Reynaldo C. Castro等成功地利用烟茎制造出了纤维板,这种纤维板符合菲律宾制定的标准,批量生产表明,用烟茎生产的纤维板比用木材生产的纤维板便宜。李光沛以烟茎为主,搭配以杨木等无异味木材纤维原料,用半干法研制出了烟茎无胶高密度纤维板。这种无胶高密度纤维板无异味,可作为烟草加工行业所需的烟夹板,经板面装饰后可作为绿色装饰材料。烟茎经过炭化、化学活化后可制成粉状活性炭,通过改变氯化锌等活化剂溶液的浓度和配料比,可生产出适合于各种用途的优质活性炭。用以10%的烟草废料和90%树皮并加氮素后堆制混合肥料,可作为有效的生长基质。烟茎含N2.5 %~3%,P2O50.5%~0.8%,K2O3%~5.5%,MgO0.12%,这些含量是一般植物茎类含量的几倍乃至10多倍,经适当的处理可制作极好的元素有机肥料或烟用特征元素肥料。

3.1.3烟草花蕾、腋芽

烟草打顶所弃的花蕾含有丰富的香精香料,是天然植物香源之一,经提取可作为极好的烟草香精香料。用烟草花蕾制作的香膏新产品,于19xx年1月22日在武汉通过了由中国烟草总公司组织的技术鉴定。经鉴定委员会制样验证和现场评吸,香膏在烟草薄片、混合型、烤烟型卷烟中应用后,能增加烟气浓度,提高卷烟香味,改善吃味,减轻梗丝木质气息,对改善膨胀梗丝和薄片的色泽有一定效果。烟草腋芽是高植物蛋白源,比一般植物叶片中的蛋白质和微量元素含量要高几倍,用1%的石灰水处理后可成为极好的猪饲料;也可从中提取制药工业所需的特殊蛋白和高级饲料蛋白。

3.1.4 烟籽

烟籽含有42%~43%醚浸出物,20%蛋白质,14%~15%粗纤维,8%~4%碳水化合物,3%~4%灰分,8%~4%氮,8%~6%水分和10%的其它化合物[7]。烟籽的主要化学成分为油脂,其有机固体物质含量占整个植株的20%,因此烟籽是烟草一个不可忽视的部分。据报道[7],成熟的烟籽中一般不含烟碱,因而可直接用作畜禽饲料,最近菲律宾有关科研单位对肉鸡日粮中添加烟籽的效果进行了试验并取得了良好的效果。烟籽因含油脂较高可用于榨油,烟籽土榨出油率为25%,浸提法出油率可达30%。烟籽油可作油漆、肥皂、医药及其它化工产品原料。烟籽榨油后的饼粕为烟籽饼,其含蛋白质高达29.7%,因此可作为畜禽蛋白质饲料资源加以开发利用。

3.2 烟草废次物的综合利用 烟草废次物中含有数百种化学成分,其中有许多是宝贵的成分。如烟碱、茄尼醇、果胶、菲汀、纤维素、木质素、戊聚糖、烟草叶蛋白、木糖、色素等,可以用一系列的化学方法,对其进行提取、精制或加工,从而应用于农业、医药、化工、造纸、食品等行业。

3.2.1 烟碱

烟碱是一种生物碱,通常与柠檬酸、苹果酸等结合成盐而存在于烟草中。烟碱在天然烟叶中的含量较高,一般可达12%~16%,而在烟梗中的含量稍低一些,大约为5%~7%。因此,废次烟叶及其下脚料(烟渣)是提取天然烟碱的丰富而廉价的原料。天然烟碱的用途十分广泛,含量40%的烟碱可用来配制专门用于生产粮食、油料、蔬菜、水果等农作物的无残留毒、无公害的高效杀虫剂及生物性农药。随着烟草工业、精细化工、制药、有机合成、农业等迅速发展,市场上对天然烟碱的需求量与日俱增,尤其是高纯度的天然烟碱在国际市场上倍受青睐。

3.2.2 茄尼醇 茄尼醇是重要的医药原料,是一种三倍半萜烯醇。大量的研究结果表明,茄尼醇具有较强的抗癌生物活性,是合成治疗心血管疾病、抗癌、抗溃疡等药物的中间体,如作为合成辅酶Q10和维生素K2的侧链,在医学上用途广泛。

3.2.3 果胶

果胶是一种广泛分布于植物中的胶体性多糖类,主要用于果酱、果冻、食品添加剂、食品包装膜以及生物培养基的制造,也广泛应用于医药工业和轻工业。烟叶中果胶含量较大,烤烟一般可达6%~7%。目前卷烟工业上一般把叶片中的烟梗只是用做填充料及薄片生产,甚至不少复烤厂将烟梗弃之不用,造成了很大的浪费。肖厚荣等利用混酸萃取和乙醇沉淀法从烟梗中提取果胶,提取率达12.4%

左右,脱色效果理想。从综合利用方面考虑,烟梗提取果胶后剩余的细胞壁物质和纤维素、半纤维素、木质素等,可用作纸浆生产的原料,还可用作烟草薄片生产的增强剂。因此,从烟梗中提取果胶也是一个值得研究开发的课题。

3.2.4 烟酸和烟酰胺

烟酸和烟酰胺系B类维生素物质,存在于肝、肾、肌肉、乳汁、蛋黄、花生、水果和蔬菜中,含量不等,是很有发展前途的重要生物精细化学品。烟酸是人体中不可缺少的组分,能与体内蛋白质结合辅酶参与机体的氧化还原作用,促进新陈代谢过程,是治疗皮炎及神经性障碍的药物,也可作为医药中间体产品。烟酸和烟酰胺还是一类重要的饲料添加剂和食品添加剂。烟酸还可用于日用化工、染料工业和电镀工业等领域。与合成法制取烟酸的初步经济性分析结果表明,用烟草废弃物制取烟酸的生产成本则大大降低。

3.3 转基因烟草的利用

烟草是典型的基因工程模式植物,在医药基因工程方面的研究和利用中,转基因烟草更是取得了其他植物难以比拟的巨大成就,已经成功地作为生物反应器应用于多种药用蛋白、抗体以及疫苗的生产。

3.3.1 药用蛋白

转基因烟草被成功表达生产其他多种医用蛋白质,如α-干扰素、人胰岛素、人生长激素、葡萄脑苷脂酶和水蛙素等,其中值得重视的是葡萄脑苷脂酶和人体外激素的产生。葡萄脑苷脂酶用于人类Gaucher氏病的临床治疗,是世界上最昂贵的药物之一。现在利用转基因烟草则可大量且低成本地生产葡萄脑苷脂酶。此外,韩国研究者利用转基因烟草生产人的胰岛素;北京大学已将对早中期妊娠引产极为有效的天花粉蛋白基因导入烟草并成功表达该种蛋白。

3.3.2 抗体

抗体是由人或动物免疫系统产生的免疫性球蛋白,通过与侵染性抗原结合达到抵御病原感染的目的。抗体的医用潜力无疑是巨大的,但由于抗体的大批量生产非常困难,从而限制了它的临床应用。Hiutt等19xx年首先在烟草中表达重组抗体6Dd,其表达量达烟叶总蛋白量的1.3%。按照这种表达水平,美国只需将其烟草种植面积的1%用来种植这种转基因烟草,就可以生产出270kg的6Dd抗体,足以供给27万癌症患者1年治疗之用。付钰等首次将抗膀胱癌单链抗体基因在烟草中成功表达,表达量最高的一株转基因烟草,抗体含量为可溶性蛋白的

1.4%。

3.3.3 疫苗

转基因烟草亦被成功生产大量用于预防人和动物疾病的疫苗。美国的Arntzen等获得表达乙型肝炎表面抗原(HbsAg)的转基因烟草,并证明这种抗原与从人血清和酵母中诱导获得的抗原几乎相同,可以作为乙肝疫苗使用[16]。Roy Curtis等成功利用转基因烟草生产防御龋齿细菌的疫苗[14]。国内李缨等[18]也成功地将乙肝表明抗原基因在烟草中表达[14]。李霞等[19]报道了霍乱毒素B亚基和多种疟原虫抗原表位融合的AWTE-CTB基因在烟草中的表达,这是国内外首次将疟疾多抗原基因导入到烟草中表达并保持了CTB和AWTE的抗

原性。

3.4. 烟草的其他作用

对于植物学科的发展来说,无论是基础研究还是应用研究,烟草作为模式植物都起了很大的作用,尤其是在遗传、繁育、生理、生化和后期采收代谢方面。烟草种子数量多,品系之间特别容易杂交,尤其是它的染色体里有许多标记性基因,因此,是一种进行遗传学研究的绝佳研究材料。由于烟草是较为理想的模式作物,因此,可用作生物反应器将其他作物的抗癌、抗艾滋病以及有益于人们健康的基因导入烟草,使其充分表达,然后利用生物技术予以提取,可加工成治病强身的“灵丹妙药”。瑞典科学家将人体基因注入烟草植株,从收获的烟叶中提出血液蛋白质活化剂,可医治心脏病等。美国科学家已成功地培养出抗体烟草,从中提取抗癌和抗病毒干挠素,对肺癌有良好的治疗作用。

4 前景展望

烟草的综合利用是烟草行业21世纪的重要研究方向,也是烟草农业与卷烟工业可持续发展的必然要求。从烟草中提取烟碱、茄尼醇、泛酮等用作制药原料;从烟草中提取高纯度烟草蛋白质、烟草糖,也可能成为解决人类21世纪粮食问题的一种途径。随着基因工程的进步以及“烟医合作”的深入,利用转基因烟草生产治疗癌症的生物药物和防治其它疾病的疫苗已成为高科技发展的前沿课题。因此,合理开发、综合利用,使烟草不仅作为卷烟工业原料,而且主要成为化工、食品以及医药的重要原料,这样整个烟草的生产将会产生巨大的经济效益和良好的社会效益与生态效益。

随着人类健康意识的增强,全球禁烟呼声的日益高涨,烟草这一历来备受争议的作物发展也面临着前所未有的巨大压力。我们致力于降低或消除烟草对人类健康有害物质的同时也应该认识到,烟草的危害并不在于烟草本身,而是在于人类的利用方式。相信随着人类对烟草吸用、饲用、药用以及食用等多种用途的综合开发利用,烟草作物必将为人类做出巨大的贡献,烟草的未来也将呈现出无穷的生机。

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