云南省高EGCG茶树品种的筛选

2014-09-24 07:54尚卫琼梁名志田易萍徐丕忠李朝云
湖南农业科学 2014年11期
关键词:咖啡碱儿茶素茶多酚

尚卫琼,梁名志,田易萍,徐丕忠,李朝云

(1.云南省农业科学院茶叶研究所,云南 勐海 666201;2.云南省茶树种质资源创新与配套栽培技术工程研究中心,云南 勐海 666201)

儿茶素是茶叶中的主要化学成分之一,可分为脂型儿茶素(EGCG、ECG、GCG、CG等)和非脂型儿茶素(EC、EGC、C、GC等)。从茶叶中分离得到的儿茶素类单体EGCG(表没食子儿茶素没食子酸脂)是茶多酚生物活性的主要成份,其含量在儿茶素类物质中最高[1]。许多研究指出,EGCG的含量不仅影响茶汤的滋味,对茶叶的品质也起着决定作用。例如绿茶中EGCG的含量主占绿茶毛重的9%~13%[2-3]。EGCG具有强氧化性,能够清除自由基,延缓衰老,降低血压和血脂,对肝脏和肾脏有保护功能,被运用于癌症和一些特殊疾病的预防和治疗过程中,成效显著[4]。陈科等[5]研究了EGCG在抗肿瘤方面的作用机制,结果表明,EGCG能够阻止和抑制肿瘤的发展,对癌症有一定的抑制效应。李哲等[6]通过研究证实了EGCG在清除自由基和对肝脏、肾脏的保护的能力。随着人们对EGCG保健功能的认识和在绿茶中的活性效应[7],EGCG的生物效应和在茶叶中的重要性,已经成为茶叶市场上的一个重要价格指标,高EGCG茶在国内外市场上很受欢迎。

EGCG不能通过人工合成获得,茶叶是EGCG唯一的来源。目前,国内外对EGCG的研究主要集中在其分离纯化、药用功能及医学临床上。EGCG的分离制备方法主要有柱色谱法、高效液相色谱法和逆流色谱法。范小兵等[8-10]采用不同的柱填充剂研究了利用柱色谱法分离制备EGCG单体含量,结果表明不同色谱柱分离得到的EGCG含量由高到低排列依次为:葡聚糖凝胶柱>大孔树脂柱>硅胶柱>聚酰胺柱。

云南省作为茶叶的发源地,植茶历史悠久,自然条件优越,具有丰富的茶树种质资源,对茶树的遗传育种提供了丰富的物质基础,而在目前认定的云南省茶树品种中,国家级和省级品种的EGCG优异性并不突出[11-12]。因此,运用茶树新品系筛选高EGCG含量的优质资源有较大的应用前景。试验旨在研究高EGCG茶树的遗传规律,以便为高EGCG茶品种的选育以及EGCG的相关研究提供优质材料。

1 材料与方法

1.1 供试材料

蒲川大折浪茶等15份种质创新材料,通过单株选育和杂交育种育成,来源于云南省农业科学院茶叶研究所品比试验茶园。

1.2 试验方法

采摘供试材料的春茶一芽二叶鲜叶,经100℃微波水蒸气杀青,于80℃烘箱中烘干制成蒸青固样,再进行EGCG、儿茶素总量、四项常规等测定。HPLC参照ISO 14502.1中的方法测定,水浸出物、茶多酚、游离氨基酸和咖啡碱分别参照GB/T 8305、GB/T 8313、GB/T 8314和GB/T 8312中的方法测定[13]。对筛选出的特色新品系开展单株产量测定,并对由其制作的红碎茶样进行感官审评。

2 结果与分析

2.1 茶树品种的EGCG含量

从图1中可以看出,不同茶树品种间EGCG含量有较大差异,含量在4.40%~9.51%之间波动,平均值为7.542%。其中,EGCG含量最低的是12号品种,而EGCG含量最高的是6号品种,最高含量是最低含量的2.16倍。EGCG含量在4.00%~6.00%范围内的有4个品种(26.7%),分别是10、12、13和14号品种;EGCG含量在6.00%~8.00%范围内的有5个(33.3%),分别是4、8、9、11和15号品种;EGCG含量在8.00%~10.00%范围内的有6个(40%),分别是1、2、3、5、6和7号品种。而EGCG含量大于9.00%的材料有3个,分别是1(9.10%)、3(9.12%)和6(9.51%)。

图1 15个茶树品种的EGCG含量Fig.1 The epigallocatechin gallate(EGCG)content in new shoots of 15 tea bush varieties

2.2 茶树品种其他主要成分含量

由表1可知,15个茶树品种的水浸出物含量变化范围在45.6%~51.8%之间,平均含量为48.8%,含量最高的是13号品种(51.8%),其次是8号品种(50.2%)和15号品种(50.2%),含量最低的是1号品种(45.6%);茶多酚含量变化范围为25.5%~38.49%之间,平均含量为33.3%,含量最高的是4号品种(38.49%),其次是13号品种(38.0%),含量最低的是10号品种(25.5%);咖啡碱含量变化范围在2.8%~4.7%之间,平均含量为3.4%,含量最低的是11号品种(2.8%),其次是9号品种(2.9%),含量最高的是7号品种(4.7%);氨基酸含量变化范围在2.1%~5.1%之间,平均含量为3.3%,含量最高的是3号品种(5.1%)和10号品种(5.1%),其次是12号品种(4.2%),含量最低的是7号品种(2.1%)。而3号品种的EGCG含量也较高,既是高EGCG材料也是高茶多酚材料。

2.3 高EGCG茶树品种的鲜叶产量及其所制红茶的感官评价

表1 15个茶树品种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,编号1、3和6的品种的EGCG含量较高,其鲜叶产量分别为199.32、86.70和135.20 kg/667m2;其中1号品种的产量约为3号品种的2.3倍,属于高产品系,6号品种的产量约为3号品种的1.6倍,产量也较高。

以高EGCG含量品种的茶叶为原料制作红茶,结果表明:3号品种的感官评价得分最高,为90.3分,表现出外形紧实棕润、汤色红艳、香气花香显、滋味浓强、叶底红艳的特点;其次是1号品种,感官评价得88.9分,表现出外形紧实棕润、汤色红亮、香气较高、滋味浓较爽、叶底较红的特点;第三是6号品种,得88.1分,表现出外形颗粒较紧结、匀净、尚乌,汤色较红亮,香气高鲜、有甜香、花香显,滋味浓,叶底软、匀、红亮的特点。

3号品种是高茶多酚和高EGCG材料,所以其在制作红茶方面占有较大优势。而1号和6号品种凭其高含量的EGCG成分,制出的红茶品质也较为优异。

3 结论与讨论

EGCG是茶多酚的主要组成成分之一,占茶多酚总量的40%左右。茶叶新梢中的EGCG含量通常在6%~13%之间,根据国内外茶叶市场的要求,郑红发[14]等将EGCG含量大于10%的茶树品种称为高EGCG茶树品种。而在云南省茶区的茶树品种中,前人筛选到的EGCG含量超过10%的茶树品种鲜为少见。因此,根据云南省当地的实际情况,研究中将EGCG含量大于9%的品种称为高EGCG茶树优异品种。在所研究的15个茶树材料中,符合高EGCG品种条件的有1号、3号和6号品种。

茶多酚是茶叶中生化物质含量最高的成分,对茶的汤色、浓度等有重要影响,在茶叶品质中起决定因素。但是对于不同的茶产品,对茶多酚含量的要求有所不同,茶多酚主要影响茶汤的滋味,适宜的茶多酚含量可以增加绿茶中的滋味和鲜爽度,过量的茶多酚则会使绿茶过于苦涩。阮宇成等[15]研究了绿茶中茶多酚对鲜爽度的影响,结果表明茶多酚含量在20%~24%之间,适制绿茶;龚雨顺等[16]的研究则表明茶多酚含量越大,红茶品质越好,茶多酚含量大于24%的品种适制红茶;茶多酚含量在36%以上的品种适制高档红茶。

氨基酸是茶汤品质的又一影响因子,是决定茶汤鲜爽度的主要因素,通常以游离氨基酸的形式存在于茶树的根部,进而随着维管束组织向茶叶新梢聚集,所以茶叶经过加工后其氨基酸含量极易发生变化。陈宗懋等[17]研究表明,氨基酸的含量与绿茶品质呈正相关的关系,氨基酸含量越高,绿茶的鲜爽度越好,绿茶的品质越好。氨基酸在红茶中也能增强鲜爽度,使茶叶棕润,提升红茶品质。唐明熙[18]等研究了茶叶中氨基酸的含量变化和茶叶适制性的影响,指出由于茶树的品种、生长环境和茶树新梢的萌发程度不同,氨基酸含量存在较大差异。氨基酸含量大于3.5 %的品种适制绿茶;氨基酸含量小于2.5%的品种适制红茶。研究所选的15个茶树品种均适制红茶,其中4号、5号和13号品种适制高档红茶;适制绿茶的有3号、9号、10号、11号、12号和14号品种;红绿茶兼制的有3号、9号、10号、11号、12号和14号品种。绿茶要求鲜叶的颜色要绿、氨基酸含量适宜,加工出来的绿茶才颜色较好,鲜爽度较好;而红茶要求汤色金黄透亮,故对茶多酚含量要求较高,而对茶氨酸含量没有具体要求。

咖啡碱是一种药理活性成分,在茶叶中的含量比较稳定,受茶叶加工、储存的影响不大[19]。咖啡碱在茶叶中主要表现为苦味,对茶的滋味有一定的影响,与茶叶的品质呈正相关[20]。咖啡碱在茶叶中的含量随茶树的生长环境不同有所差异。茶树的生长环境温度越低,越有利于咖啡碱等含氮物质的积累。咖啡碱主要被应用在临床医学上,有提神和镇痛等作用,但是医学所用咖啡碱大多通过化学合成而来,有一定的毒副作用。而茶叶中所含的咖啡碱不具有药学上的毒副作用,因此可通过选育茶树优良品种获得高咖啡碱茶树品种,可为咖啡碱的提取和相关研究提供原料。水浸出物与茶汤的薄厚、浓度有密切关系,与绿茶的品质呈正相关。

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