尚衛(wèi)瓊,梁名志,田易萍,徐丕忠,李朝云
(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所,云南 勐海 666201;2.云南省茶樹(shù)種質(zhì)資源創(chuàng)新與配套栽培技術(shù)工程研究中心,云南 勐海 666201)
兒茶素是茶葉中的主要化學(xué)成分之一,可分為脂型兒茶素(EGCG、ECG、GCG、CG等)和非脂型兒茶素(EC、EGC、C、GC等)。從茶葉中分離得到的兒茶素類(lèi)單體EGCG(表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸脂)是茶多酚生物活性的主要成份,其含量在兒茶素類(lèi)物質(zhì)中最高[1]。許多研究指出,EGCG的含量不僅影響茶湯的滋味,對(duì)茶葉的品質(zhì)也起著決定作用。例如綠茶中EGCG的含量主占綠茶毛重的9%~13%[2-3]。EGCG具有強(qiáng)氧化性,能夠清除自由基,延緩衰老,降低血壓和血脂,對(duì)肝臟和腎臟有保護(hù)功能,被運(yùn)用于癌癥和一些特殊疾病的預(yù)防和治療過(guò)程中,成效顯著[4]。陳科等[5]研究了EGCG在抗腫瘤方面的作用機(jī)制,結(jié)果表明,EGCG能夠阻止和抑制腫瘤的發(fā)展,對(duì)癌癥有一定的抑制效應(yīng)。李哲等[6]通過(guò)研究證實(shí)了EGCG在清除自由基和對(duì)肝臟、腎臟的保護(hù)的能力。隨著人們對(duì)EGCG保健功能的認(rèn)識(shí)和在綠茶中的活性效應(yīng)[7],EGCG的生物效應(yīng)和在茶葉中的重要性,已經(jīng)成為茶葉市場(chǎng)上的一個(gè)重要價(jià)格指標(biāo),高EGCG茶在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上很受歡迎。
EGCG不能通過(guò)人工合成獲得,茶葉是EGCG唯一的來(lái)源。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)EGCG的研究主要集中在其分離純化、藥用功能及醫(yī)學(xué)臨床上。EGCG的分離制備方法主要有柱色譜法、高效液相色譜法和逆流色譜法。范小兵等[8-10]采用不同的柱填充劑研究了利用柱色譜法分離制備EGCG單體含量,結(jié)果表明不同色譜柱分離得到的EGCG含量由高到低排列依次為:葡聚糖凝膠柱>大孔樹(shù)脂柱>硅膠柱>聚酰胺柱。
云南省作為茶葉的發(fā)源地,植茶歷史悠久,自然條件優(yōu)越,具有豐富的茶樹(shù)種質(zhì)資源,對(duì)茶樹(shù)的遺傳育種提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ),而在目前認(rèn)定的云南省茶樹(shù)品種中,國(guó)家級(jí)和省級(jí)品種的EGCG優(yōu)異性并不突出[11-12]。因此,運(yùn)用茶樹(shù)新品系篩選高EGCG含量的優(yōu)質(zhì)資源有較大的應(yīng)用前景。試驗(yàn)旨在研究高EGCG茶樹(shù)的遺傳規(guī)律,以便為高EGCG茶品種的選育以及EGCG的相關(guān)研究提供優(yōu)質(zhì)材料。
蒲川大折浪茶等15份種質(zhì)創(chuàng)新材料,通過(guò)單株選育和雜交育種育成,來(lái)源于云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所品比試驗(yàn)茶園。
采摘供試材料的春茶一芽二葉鮮葉,經(jīng)100℃微波水蒸氣殺青,于80℃烘箱中烘干制成蒸青固樣,再進(jìn)行EGCG、兒茶素總量、四項(xiàng)常規(guī)等測(cè)定。HPLC參照ISO 14502.1中的方法測(cè)定,水浸出物、茶多酚、游離氨基酸和咖啡堿分別參照GB/T 8305、GB/T 8313、GB/T 8314和GB/T 8312中的方法測(cè)定[13]。對(duì)篩選出的特色新品系開(kāi)展單株產(chǎn)量測(cè)定,并對(duì)由其制作的紅碎茶樣進(jìn)行感官審評(píng)。
從圖1中可以看出,不同茶樹(shù)品種間EGCG含量有較大差異,含量在4.40%~9.51%之間波動(dòng),平均值為7.542%。其中,EGCG含量最低的是12號(hào)品種,而EGCG含量最高的是6號(hào)品種,最高含量是最低含量的2.16倍。EGCG含量在4.00%~6.00%范圍內(nèi)的有4個(gè)品種(26.7%),分別是10、12、13和14號(hào)品種;EGCG含量在6.00%~8.00%范圍內(nèi)的有5個(gè)(33.3%),分別是4、8、9、11和15號(hào)品種;EGCG含量在8.00%~10.00%范圍內(nèi)的有6個(gè)(40%),分別是1、2、3、5、6和7號(hào)品種。而EGCG含量大于9.00%的材料有3個(gè),分別是1(9.10%)、3(9.12%)和6(9.51%)。
圖1 15個(gè)茶樹(shù)品種的EGCG含量Fig.1 The epigallocatechin gallate(EGCG)content in new shoots of 15 tea bush varieties
由表1可知,15個(gè)茶樹(shù)品種的水浸出物含量變化范圍在45.6%~51.8%之間,平均含量為48.8%,含量最高的是13號(hào)品種(51.8%),其次是8號(hào)品種(50.2%)和15號(hào)品種(50.2%),含量最低的是1號(hào)品種(45.6%);茶多酚含量變化范圍為25.5%~38.49%之間,平均含量為33.3%,含量最高的是4號(hào)品種(38.49%),其次是13號(hào)品種(38.0%),含量最低的是10號(hào)品種(25.5%);咖啡堿含量變化范圍在2.8%~4.7%之間,平均含量為3.4%,含量最低的是11號(hào)品種(2.8%),其次是9號(hào)品種(2.9%),含量最高的是7號(hào)品種(4.7%);氨基酸含量變化范圍在2.1%~5.1%之間,平均含量為3.3%,含量最高的是3號(hào)品種(5.1%)和10號(hào)品種(5.1%),其次是12號(hào)品種(4.2%),含量最低的是7號(hào)品種(2.1%)。而3號(hào)品種的EGCG含量也較高,既是高EGCG材料也是高茶多酚材料。
表1 15個(gè)茶樹(shù)品種的主要生化成分含量 (%)Table 1 Main biochemical component contents of 15 tea bush varieties
由2.1可知,編號(hào)1、3和6的品種的EGCG含量較高,其鮮葉產(chǎn)量分別為199.32、86.70和135.20 kg/667m2;其中1號(hào)品種的產(chǎn)量約為3號(hào)品種的2.3倍,屬于高產(chǎn)品系,6號(hào)品種的產(chǎn)量約為3號(hào)品種的1.6倍,產(chǎn)量也較高。
以高EGCG含量品種的茶葉為原料制作紅茶,結(jié)果表明:3號(hào)品種的感官評(píng)價(jià)得分最高,為90.3分,表現(xiàn)出外形緊實(shí)棕潤(rùn)、湯色紅艷、香氣花香顯、滋味濃強(qiáng)、葉底紅艷的特點(diǎn);其次是1號(hào)品種,感官評(píng)價(jià)得88.9分,表現(xiàn)出外形緊實(shí)棕潤(rùn)、湯色紅亮、香氣較高、滋味濃較爽、葉底較紅的特點(diǎn);第三是6號(hào)品種,得88.1分,表現(xiàn)出外形顆粒較緊結(jié)、勻凈、尚烏,湯色較紅亮,香氣高鮮、有甜香、花香顯,滋味濃,葉底軟、勻、紅亮的特點(diǎn)。
3號(hào)品種是高茶多酚和高EGCG材料,所以其在制作紅茶方面占有較大優(yōu)勢(shì)。而1號(hào)和6號(hào)品種憑其高含量的EGCG成分,制出的紅茶品質(zhì)也較為優(yōu)異。
EGCG是茶多酚的主要組成成分之一,占茶多酚總量的40%左右。茶葉新梢中的EGCG含量通常在6%~13%之間,根據(jù)國(guó)內(nèi)外茶葉市場(chǎng)的要求,鄭紅發(fā)[14]等將EGCG含量大于10%的茶樹(shù)品種稱(chēng)為高EGCG茶樹(shù)品種。而在云南省茶區(qū)的茶樹(shù)品種中,前人篩選到的EGCG含量超過(guò)10%的茶樹(shù)品種鮮為少見(jiàn)。因此,根據(jù)云南省當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,研究中將EGCG含量大于9%的品種稱(chēng)為高EGCG茶樹(shù)優(yōu)異品種。在所研究的15個(gè)茶樹(shù)材料中,符合高EGCG品種條件的有1號(hào)、3號(hào)和6號(hào)品種。
茶多酚是茶葉中生化物質(zhì)含量最高的成分,對(duì)茶的湯色、濃度等有重要影響,在茶葉品質(zhì)中起決定因素。但是對(duì)于不同的茶產(chǎn)品,對(duì)茶多酚含量的要求有所不同,茶多酚主要影響茶湯的滋味,適宜的茶多酚含量可以增加綠茶中的滋味和鮮爽度,過(guò)量的茶多酚則會(huì)使綠茶過(guò)于苦澀。阮宇成等[15]研究了綠茶中茶多酚對(duì)鮮爽度的影響,結(jié)果表明茶多酚含量在20%~24%之間,適制綠茶;龔雨順等[16]的研究則表明茶多酚含量越大,紅茶品質(zhì)越好,茶多酚含量大于24%的品種適制紅茶;茶多酚含量在36%以上的品種適制高檔紅茶。
氨基酸是茶湯品質(zhì)的又一影響因子,是決定茶湯鮮爽度的主要因素,通常以游離氨基酸的形式存在于茶樹(shù)的根部,進(jìn)而隨著維管束組織向茶葉新梢聚集,所以茶葉經(jīng)過(guò)加工后其氨基酸含量極易發(fā)生變化。陳宗懋等[17]研究表明,氨基酸的含量與綠茶品質(zhì)呈正相關(guān)的關(guān)系,氨基酸含量越高,綠茶的鮮爽度越好,綠茶的品質(zhì)越好。氨基酸在紅茶中也能增強(qiáng)鮮爽度,使茶葉棕潤(rùn),提升紅茶品質(zhì)。唐明熙[18]等研究了茶葉中氨基酸的含量變化和茶葉適制性的影響,指出由于茶樹(shù)的品種、生長(zhǎng)環(huán)境和茶樹(shù)新梢的萌發(fā)程度不同,氨基酸含量存在較大差異。氨基酸含量大于3.5 %的品種適制綠茶;氨基酸含量小于2.5%的品種適制紅茶。研究所選的15個(gè)茶樹(shù)品種均適制紅茶,其中4號(hào)、5號(hào)和13號(hào)品種適制高檔紅茶;適制綠茶的有3號(hào)、9號(hào)、10號(hào)、11號(hào)、12號(hào)和14號(hào)品種;紅綠茶兼制的有3號(hào)、9號(hào)、10號(hào)、11號(hào)、12號(hào)和14號(hào)品種。綠茶要求鮮葉的顏色要綠、氨基酸含量適宜,加工出來(lái)的綠茶才顏色較好,鮮爽度較好;而紅茶要求湯色金黃透亮,故對(duì)茶多酚含量要求較高,而對(duì)茶氨酸含量沒(méi)有具體要求。
咖啡堿是一種藥理活性成分,在茶葉中的含量比較穩(wěn)定,受茶葉加工、儲(chǔ)存的影響不大[19]??Х葔A在茶葉中主要表現(xiàn)為苦味,對(duì)茶的滋味有一定的影響,與茶葉的品質(zhì)呈正相關(guān)[20]。咖啡堿在茶葉中的含量隨茶樹(shù)的生長(zhǎng)環(huán)境不同有所差異。茶樹(shù)的生長(zhǎng)環(huán)境溫度越低,越有利于咖啡堿等含氮物質(zhì)的積累??Х葔A主要被應(yīng)用在臨床醫(yī)學(xué)上,有提神和鎮(zhèn)痛等作用,但是醫(yī)學(xué)所用咖啡堿大多通過(guò)化學(xué)合成而來(lái),有一定的毒副作用。而茶葉中所含的咖啡堿不具有藥學(xué)上的毒副作用,因此可通過(guò)選育茶樹(shù)優(yōu)良品種獲得高咖啡堿茶樹(shù)品種,可為咖啡堿的提取和相關(guān)研究提供原料。水浸出物與茶湯的薄厚、濃度有密切關(guān)系,與綠茶的品質(zhì)呈正相關(guān)。
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