解東超，戴偉東，林智

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，310008

隨著人們生活水平的提高，茶葉作為具有保健功能的風(fēng)味飲品越來(lái)越受到歡迎。白茶不炒不揉，僅有萎凋與干燥兩道工序的加工工藝符合人們追求自然健康的現(xiàn)代生活潮流[1]。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間適宜條件下貯藏存放的年份白茶被認(rèn)為具有比新茶更好的保健功能，在主產(chǎn)地福建省福鼎市素來(lái)就有白茶“一年茶，三年藥，七年寶”的說(shuō)法，并將其作為抗炎降火的良藥，對(duì)感冒、喉嚨腫痛、牙疼等有較好的功效[2]。但相比于新茶，年份白茶的化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)和特征化合物遠(yuǎn)未清楚。近期，本課題組在年份白茶中發(fā)現(xiàn)了7 個(gè)N-乙基-2-吡咯烷酮取代的黃烷醇類（N-ethyl-2-pyrrolidinone-substituted flavan-3-ol，EPSF）成分，由白茶中的主要兒茶素類成分（EGCG、ECG、EGC、EC 等）與游離茶氨酸在長(zhǎng)時(shí)間的貯藏過(guò)程中反應(yīng)生成，生成量與白茶貯藏時(shí)間成正比[3]，預(yù)計(jì)與年份白茶的風(fēng)味品質(zhì)和保健功效具有關(guān)系。此外，國(guó)內(nèi)的一些其他研究團(tuán)隊(duì)在黑茶[4]、白毛茶[5]等茶葉中也發(fā)現(xiàn)了EPSF類成分。在白茶主產(chǎn)地之一的福建省福鼎市，一些茶企與茶葉從業(yè)人員將該類成分簡(jiǎn)稱為“老白茶酮”。目前，該類成分已經(jīng)成為茶葉化學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)，本文就近些年來(lái)年份白茶與EPSF類成分的相關(guān)研究進(jìn)行簡(jiǎn)要概述，以期為指導(dǎo)企業(yè)合理生產(chǎn)貯藏白茶和引導(dǎo)消費(fèi)者客觀認(rèn)識(shí)白茶成分提供理論參考。

一、EPSF類化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)

茶葉中發(fā)現(xiàn)的EPSF類成分為一類在兒茶素的C-8位或者C-6位進(jìn)行N-乙基-2-吡咯烷酮取代的化合物；吡咯環(huán)中與兒茶素相連的碳原子為手性原子，因此EPSF 類成分又具有R 型和S 型兩種構(gòu)型。EPSF類化合物最早由北京大學(xué)屠鵬飛課題組于2014年在黑茶中發(fā)現(xiàn)，分別為EC、EGC、C、GC 這4 種兒茶素類成分在C-8 位取代形成的8 種化合物[4]。2018年，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)[6]、中國(guó)科學(xué)院昆明植物所[5]、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所[3]分別在白牡丹白茶、白毛茶、年份白茶中發(fā)現(xiàn)了4、8、7 種在兒茶素C-8 或者C-6 位取代的EPSF 類成分。其中，本課題組在年份白毫銀針和白牡丹白茶中發(fā)現(xiàn)的7種在EGCG、ECG、EGC、EC的C-8位取代形成的EPSF類成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖1所示。EPSF化合物1和2分別為S型和R型8-C N-乙基-2-吡咯烷酮取代的EGCG（S-EGCG-cThea 和R-EGCG-cThea），EPSF 化合物3 為R 型8-C N-乙基-2-吡 咯 烷 酮 取 代 的ECG （R-ECG-cThea），EPSF化合物4和5分別為S型和R型8-C N-乙基-2-吡咯烷酮取代的EGC （S-EGC-cThea 和R-EGC-cThea），EPSF 化合物6 和7 分別為S 型和R 型8-C N- 乙基-2- 吡咯烷酮取代的EC（S-EC-cThea和R-EC-cThea）[3]。

二、EPSF類成分與白茶貯藏年份的關(guān)系

本課題組選用不同年份的市售白茶（白毫銀針和白牡丹）進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)年份白茶中的EPSF類成分的含量隨著貯藏年份的增長(zhǎng)而增加，在1年、2～4年、＞4年的白毫銀針白茶組中，7種上述EPSF 類成分的平均總量分別為0.754、0.761、1.340 mg/g，在1年、2～4年、＞4年的白牡丹白茶組中，7 種上述EPSF 類成分的平均總量分別為1.009、1.028、1.930 mg/g，EPSF類成分的含量與白茶的貯藏年份間呈現(xiàn)強(qiáng)正相關(guān)性。此外，本課題組對(duì)在溫、濕度可控的人工氣候箱中對(duì)白牡丹白茶進(jìn)行貯藏和定時(shí)取樣，發(fā)現(xiàn)這7種EPSF類成分的生成量與貯藏時(shí)間呈線性正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r=0.728～0.989。上述結(jié)果表明EPSF類成分是年份白茶的特征化合物，可作為白茶長(zhǎng)時(shí)間貯藏的標(biāo)志性化合物[3]。

EPSF類成分與其前體物質(zhì)兒茶素類和茶氨酸含量成負(fù)相關(guān)[3]，對(duì)比不同年份不同花色白茶發(fā)現(xiàn)，不同年份白茶其兒茶素組成均以酯型兒茶素為主，兒茶素類總體含量隨著白茶貯藏年份的增加而呈降低趨勢(shì)[7-8]，茶氨酸含量變化也符合隨白茶貯藏年份增加而減少的趨勢(shì)[9]。

三、白茶貯藏過(guò)程中EPSF類化合物的形成機(jī)理

EPSF類成分的含量隨著白茶貯藏年份的增長(zhǎng)而增加，表明貯藏時(shí)間是EPSF類成分形成的關(guān)鍵影響因素。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推測(cè)年份白茶中EPSF成分的形成機(jī)理如下：茶氨酸首先發(fā)生Strecker降解，并進(jìn)一步環(huán)化生成N-乙基-5-羥基-2-吡咯烷酮，然后與兒茶素共價(jià)結(jié)合形成N-乙基-2-吡咯烷酮取代的兒茶素類成分（圖2）。

為驗(yàn)證以上推斷的年份白茶貯藏過(guò)程中EPSF類成分的形成途徑，本課題組以兒茶素類單體標(biāo)樣與茶氨酸標(biāo)樣在溶液中的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行模擬。結(jié)果發(fā)現(xiàn)S-EGCG-cThea 和R-EGCG-cThea 可由EGCG 標(biāo)樣與茶氨酸標(biāo)樣在溶液中化學(xué)反應(yīng)制得，R-ECG-cThea 可由ECG 標(biāo)樣與茶氨酸標(biāo)樣在溶液中化學(xué)反應(yīng)制得， S-EGC-cThea 和R-EGC-cThea 可由EGC 標(biāo)樣與茶氨酸標(biāo)樣在溶液中化學(xué)反應(yīng)制得，S-EC-cThea 和R-EC-cThea 可由EC標(biāo)樣與茶氨酸標(biāo)樣在溶液中化學(xué)反應(yīng)制得，且EPSF 類成分的生成量與反應(yīng)時(shí)間成線性正相關(guān)。以上結(jié)果成功驗(yàn)證了年份白茶的EPSF類成分是由白茶中最主要的兩類物質(zhì)，即兒茶素類成分與茶氨酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成。

圖1 年份白茶中發(fā)現(xiàn)的7個(gè)EPSF類成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)式[3]

圖2 白茶貯藏過(guò)程中EPSF類成分的形成機(jī)理

四、年份白茶與EPSF類成分保健功能研究進(jìn)展

研究發(fā)現(xiàn)白茶具有抗氧化[10]、抗突變[11]、降血糖血脂[12]、抑制癌細(xì)胞活性[13]、減輕糖尿病引起的代謝紊亂[14]、保護(hù)肝臟[15]、降低膽固醇吸收[16]和治療胃潰瘍[17]等保健功能。如白茶抗炎效果的研究表明，白茶可以有效地抑制人類基質(zhì)金屬蛋白（Matrix metalloproteinase 9，MMP-9）、彈性蛋白酶和P.gingivalis 膠原酶的活性，并且劑量依賴性地降低P.gingivalis 對(duì)口腔上皮細(xì)胞的依附以及口腔上皮細(xì)胞中致炎因子（IL-6、IL-8）的分泌，保護(hù)牙周組織[18]。白茶的乙醇提取物可以有效降低利血平誘導(dǎo)的胃潰瘍小鼠血清中致炎因子TNF-α、IL-6、IL-12、IFN-γ的含量，從而緩解胃潰瘍，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)它是通過(guò)提高胃部閉合蛋白（Occludin）水平和降低p38蛋白的磷酸化水平實(shí)現(xiàn)的[17]。不同年份的白茶在生物活性和保健功效上具有一定的差異。何水平等[19]在不同年份白茶的抑菌實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物具有較強(qiáng)的抑菌能力，其抑菌活性主要與黃酮芳香環(huán)上羥基數(shù)量和位置有關(guān)；隨著貯藏年份的增加，不同年份生產(chǎn)的白茶抑制腸道致病菌的效果隨著貯藏年份的增加呈降低趨勢(shì)。呂海鵬等[20]采用鐵還原抗氧化能力、DPPH、ABTS+，以及清除超氧陰離子自由基活性等4 種不同分析方法，檢測(cè)3 種花色種類不同年份白茶茶湯的體外抗氧化活性，發(fā)現(xiàn)貯存期為1～3年、3～6年、6～9年及以上的不同樣品之間的抗氧化活性能力之間無(wú)顯著性差異。

年份白茶中EPSF類成分的發(fā)現(xiàn)，可能可以為年份白茶的生物活性和保健功能增添新的解釋。如Wang等[4]在普洱茶中發(fā)現(xiàn)的EPSF類成分與兒茶素成分相比，其對(duì)過(guò)氧化氫誘導(dǎo)的人微血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷具有更好的保護(hù)作用，提示EPSF類成分可能具有抗心血管疾病功效。Li 等[6]發(fā)現(xiàn)EPSF 類成分可抑制晚期糖基化終末產(chǎn)物的形成，提示EPSF 類成分可能具有預(yù)防糖尿病發(fā)生發(fā)展的功效。Meng等[5]發(fā)現(xiàn)EPSF類成分具有明顯的體外抗氧化活性（DPPH、ABTS+實(shí)驗(yàn)）及抑制乙酰膽堿酯酶活性的作用。未來(lái)更多關(guān)于EPSF類成分生物活性的研究，有可能揭開(kāi)年份白茶的保健功效之謎。