刘 彤,葛智文,冉立群,杨雪梅,陈涛林,罗军武
(1. 湖南农业大学园艺园林学院,湖南 长沙410128;2. 柳州市农业技术推广中心,广西 柳州545002;3. 柳州市融水县农业局,广西 融水545300)
九万山自然保护区位于广西北部的融水、环江与罗城三县交界处,总面积252.43 km2。山峰海拔多在1 000 m 以上,谷底250~300 m 之间。表现出冬寒夏凉、相对湿度大的山地气候特点[1]。其独特的地理位置和气候环境适宜茶树生长。
柳州九万山具有丰富的野生茶树资源,但目前针对当地的野生资源的研究并不多。笔者对柳州九万山野生茶树资源春季茶样进行生化成分分析,旨在全面了解其春茶的品质特点,为优质茶树资源的筛选提供一定的依据,使其发挥在生产和育种中的应用。
试验以柳州市林业科学研究所种质资源圃保存的150 份九万山野生茶树资源为研究对象,分别进行编号(1~150 号)。
1.2.1 样品制备 采用蒸汽杀青法制备干茶茶样,采用1.5∶250 的茶水比例制备茶汤样品。
1.2.2 测定方法 参考茶树种质资源描述规范和数据标准[2]的方法,在春季采摘第一轮新梢的1 芽2 叶固样,粉碎后用于生化成分测定水浸出物,茶多酚和氨基酸含量的测定采用国标法(GB/T 8305、GB/T 8313、GB/T 8314),咖啡碱和儿茶素的组分及含量的测定参考王庆等[3]的HPLC 方法。
基本统计分析采用SPSS 17.0 进行统计。
从表1 可以看出,柳州九万山野生茶树群体品种春茶在生化成分上差异明显,除水浸出物外各生化成分均存在较大的变异系数,说明柳州九万山野生茶树资源变异类型丰富,在育种方面有着广阔的开发利用前景。
在影响茶叶品质的4 项常规生化成分(水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡碱)中,变异系数最大的是氨基酸,达到21.55%;最小的是水浸出物为10.35%,说明在这4种成分上,氨基酸的开发利用潜力最大,而水浸出物的最小。47%的资源水浸出物含量在35%~45%,最高为45.08%,最低为0.32%;64%的资源茶多酚含量在20%~34%,最高为34.59%,最低为11.10%;68%的资源氨基酸含量在3.0%~5.0%,最高为5.06%,最低为1.14%;89%的资源咖啡碱含量在3.0%~6.0%,最高的为6.31%,最低的为2.35%。
儿茶素属于黄烷醇类化合物,在茶叶中的含量为12%~24%,是茶叶中多酚类物质的主体成分,具有抗氧化、抗菌、抗肿瘤、抗病毒、除臭、抑制低密度脂蛋白与血糖上升等功效,是茶叶中利用程度最高的功能性成分,其中EGCG 属酯型儿茶素,含量最高,约占总量的50%左右[4,5]。从表1 可以看出,在总的儿茶素含量上,柳州九万山野生茶树群体品种资源间的差别较大,最高的为189.81 mg/g,最低的为49.23 mg/g,相差近4 倍,其中76%的资源含量在100~190 mg/g。儿茶素类物质各组分中抗氧化作用最强的是EGCG,其含量最高的为82.77 mg/g,最低的为14.59 mg/g,其中46%的资源含量在50~83 mg/g,这说明柳州九万山野生茶树春茶的儿茶素类含量相对较高,且有着较高的EGCG 含量,可以考虑作为开发高EGCG 茶的鲜叶原料。在儿茶素的组成上柳州九万山野生茶树春茶资源也存在较大的差异。从表1 可以看出,非酯型儿茶素的变异系数高于酯型儿茶素,变异系数最大的是EC 含量,达到73.85%,其次是EGC 和D,L-C,而且在体现茶树进化程度的EC 和D,L-C 占整个儿茶素的绝大部分比例,柳州九万山野生茶树春茶资源类型也非常丰富,儿茶素含量的变异也校明显(CV=41.03%),说明柳州九万山野生茶树在进化程度上存在丰富的多样性,既具有比较原始的类型,也有进化程度较高的类型。
咖啡碱(CAF)是茶叶品质的特征成分之一,茶叶中的含量大多在2%~4%左右[6]。咖啡碱具有兴奋中枢神经,可起到提神、利尿等多种作用和疗效[7]。咖啡碱与茶叶品质关系密切,咖啡碱含量可以较好地反映茶树品种鲜叶形成茶黄素以及红茶品质的潜力[8]。从表1 可以看出,柳州九万山野生茶树春茶资源咖啡碱含量的变化幅度较大(2.35%~6.31%,CV=18.97%),在150 份春茶样品中咖啡碱含量在5%以上的有9 份。在以后的实际应用中可以从中筛选出高咖啡碱的春茶品种,为茶树资源多用途开发提供新的途径,增加柳州九万山野生茶树资源的利用率和产值。
酚氨比小于8 适制绿茶,8~15 红绿兼制,大于15 适制红茶[9]。对于绿茶品质,茶多酚具有双重效应:他是决定茶汤浓度的主要物质,含量高茶汤浓度大,同时苦涩味也浓,含量超出一定的范围会对滋味形成带来消极影响[10]。150个茶样的酚氨比为2.53~21.32,平均为7.10,其中有109个茶样酚氨比在2.5~8.0 之间,有38个茶样酚氨比在8~15 之间,有3个茶样酚氨比大于15。其中氨基酸的绝对含量在4%以上的有21个茶样,说明他们适宜加工名优绿茶。
通过综合对比和分析各项生化成分的数据,从150 株柳州九万山野生茶树春茶资源中发现有7 株植株在生化成分方面综合表现较为优秀,其主要特点为水浸出物含量较高,茶多酚含量适中,氨基酸>3%,酚氨比<20,咖啡碱含量>5%,儿茶素及EGCG 含量适中。这些优质资源分别为30 号、42 号、56 号、58 号、71 号、99 号,130 号。可在以后的良种选育中直接利用,也可作为母本保存。具体的生化成分表现如表2。
随着研发和创制健康功能性茶叶研究的不断深入,茶氨酸、茶多酚、咖啡碱等含量特异的茶树种质资源具有广阔应用前景。茶树种质资源筛选研究表明[10]:茶多酚含量高于34%,氨基酸含量高于3%,咖啡碱含量高于5%、水浸出物高于48%者,视为超常规水平的品种株系或单株。根据试验结果,从柳州九万山野生茶树群体品种春茶资源中筛选出一批在生化成分上比较特异的资源,其中42 号高茶多酚(>34%),131号、96 号、62 号、59 号、111 号、45 号、35 号、18 号、112号、103 号高氨基酸(>4%),129 号、68 号、67 号、58号、20 号、19 号、4 号、54 号、17 号高咖啡碱(>5%),12号、24 号、67 号、99 号、5 号、17 号高儿茶素(>180 mg/g),99 号、12 号、93 号高EGCG(>80 mg/g)。
表2 柳州九万山野生茶树优质资源样品主要生化成分含量
研究发现柳州九万山野生茶树资源的种质具有丰富的变异,在很多成分上变异系数较大,在育种方面有很大的潜力。结果表明,柳州九万山野生茶树资源既有进化上比较原始的类型(非酯型儿茶素比例较高),也有进化程度较高的类型(酯型儿茶素比例高),反映了柳州九万山野生茶树资源的多样性。柳州九万山野生茶树的酚氨比总体较小,平均为7.10,个别大于15。因此,柳州九万山野生茶树各品种的春茶在适制性方面整体表现为绿茶,部分红绿茶兼制。通过对数据的分析和比对,从150 份春茶资源中筛选出一批生化成分综合表现优秀的资源,这些资源整体表现良好,其中氨基酸作为影响茶汤鲜爽度较大的因子表现较为优秀(如30 号,42 号,130 号等),可以作为高氨基酸资源发挥在育种上的作用;同时筛选出一批生化成分具有特异性的资源,这些资源在某一成分或几个成分上具有较高的含量(如99 号,42 号,129 号等)。
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