云南省景洪地区大茶树咖啡碱和儿茶素含量的比较

段志芬， 成 浩，尚卫琼， 李友勇*， 杨毅坚， 杨盛美， 刘本英*， 矣 兵， 郭顺云

(1.云南省农业科学院茶叶研究所，云南勐海 666201；2.中国农业科学院茶叶研究所，浙江杭州 310008；3.云南省景洪市农业局经济作物工作站，云南景洪 666101)

云南省景洪地区大茶树咖啡碱和儿茶素含量的比较

段志芬1， 成 浩2，尚卫琼1， 李友勇1*， 杨毅坚1， 杨盛美1， 刘本英1*， 矣 兵1， 郭顺云3

(1.云南省农业科学院茶叶研究所，云南勐海 666201；2.中国农业科学院茶叶研究所，浙江杭州 310008；3.云南省景洪市农业局经济作物工作站，云南景洪 666101)

[目的]对云南省景洪地区大茶树资源进行调查研究，以儿茶素类和咖啡碱含量为筛选指标，为筛选优异茶树种质资源提供依据。 [方法]采用高效液相色谱法对云南省景洪地区49株大茶树的咖啡碱和儿茶素含量进行测定和比较。[结果]景洪地区大茶树儿茶素总含量的变化范围为9.500%～21.137%，酯型儿茶素含量的变化范围为0.085%～10.045%，其中表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量的变化范围为3.717%～8.977%。非酯型儿茶素含量的变化范围为1.297%～4.346%；咖啡碱含量的变化范围为0.55%～4.76%；14株大茶树的EGCG含量均大于7.000%，其中10株为低咖啡碱茶树资源(咖啡碱含量≤1.50%)。[结论]该研究结果对云南地区选育优异茶树种质资源具有一定的指导意义。

大茶树；儿茶素；咖啡碱；高效液相色谱

茶是世界三大饮料之一，发源于我国。茶叶中含有大量的多元酚类化合物，这些化合物统称为茶多酚(Tea polyphenol，TP)，占茶叶干重的 18%～40%。大量研究表明，茶多酚具有很强的抗氧化能力，一直作为天然的食品抗氧化添加剂[1]。对茶多酚的化学成分研究表明，茶多酚的主要成分是儿茶素类化合物(Catechins)，占茶多酚总量的 70%～80%，主要含有儿茶素(C)、表儿茶素(EC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、表没食子儿茶素(EGC)及表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG) 等多种活性物质，其中以 EGCG 含量最高，占儿茶素总量的 50%～60%[2]。GCG、ECG、EGCG属于酯型儿茶素，而EC属于非酯型儿茶素。EGCG是茶叶中具有抗癌功效的核心成分[3-4]，是决定茶叶饮料品质的关键因子之一[5]。由于儿茶素具有广泛的保健和药理功效，以及较强的食品抗氧化特性，近年来茶叶中儿茶素已成为医药和食品领域的研究热点之一。大量研究表明，EGCG 具有抗菌、抗癌、抗突变、除臭、清除自由基、延缓衰老、预防蛀牙、预防和治疗心脑血管系统疾病，以及调理内分泌、免疫系统等生物活性，同时对机体内生物代谢酶具有抑制活性，由此将对机体的肝解毒功能及药物的联合应用产生重要影响[6-10]。目前，EGCG 还 不 能 人 工 合 成，茶 叶 是EGCG的唯一来源[5]。茶叶中咖啡碱含量通常为2%～4%，若咖啡碱含量高于5%，则属于高咖啡碱茶树资源；若咖啡碱含量低于1%，则属于低咖啡碱茶树资源[11]。咖啡碱是一种甲基黄嘌呤，是茶叶的主要呈味物质，具有消食、少睡、利尿、益思等保健功能，适度摄入咖啡碱可以兴奋神经中枢，有利于提高反应速度、 集中注意力和消除疲劳，常用作兴奋性药剂[12-15]。儿茶素类和咖啡碱含量特异性茶树资源的筛选可为茶叶的综合利用提供更大的空间。然而，目前已有儿茶素类和咖啡碱含量特异性茶树资源的研究主要集中于传统栽培茶树品种优质资源的筛选，而一般大茶树的儿茶素含量更高，对其优质资源的筛选却很少报道。笔者以儿茶素类和咖啡碱含量为指标，对云南景洪大茶树资源进行了调查研究。

1　材料与方法

1.1材料供试材料取自云南省景洪市内不同乡镇的单株大茶树。选取具有代表性的49份大茶树资源作为试验材料(表 1)，采摘标准为 1 芽 2 叶，采摘时间为2015 年 4 月。

1.2方法

1.2.1茶样制作。根据《茶树种质资源描述规范和数据标准》[16]的方法，制作分析样品，粉碎后待测。

1.2.2供试品溶液的制备。准备称取0.2 g茶样置于10 mL离心管中，加入5 mL 70%甲醇溶液，70 ℃水浴浸提10 min(每隔5 min摇动1次)，冷却至室温，3 500 r/min转速下离心10 min，按照相同方法操作2次，合并提取液定容至10 mL容量瓶，摇匀。吸取2 mL提取液至10 mL刻度管内，加入8 mL稳定液定容至刻度，过0.45 μm有机微孔滤膜，取续滤液，即得到供试品溶液。

1.2.3咖啡碱和儿茶素含量的测定。采用高效液相色谱法(HPLC)测定咖啡碱和儿茶素的含量。色谱柱为Phenomenex C18 色谱柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流动相为1%甲酸水溶液(A)和乙腈(B)，线性梯度洗脱0～42 min，4.0%～18.7%乙腈，42～43 min，18.7%～4.0%乙腈；柱温40 ℃，流速1.0 mL/min，检测波长280 nm；进样量10 μL。

1.3数据统计与分析采用 Excel和DPS软件对试验数据进行统计与分析。

2　结果与分析

2.1儿茶素总含量从图1可以看出，大茶树茶样中儿茶素类总量的变化范围为9.500%～21.137%，其中帕冷一队1号大茶树、南盆老寨2号大茶树、曼伞老寨3号大茶树、曼加坡坎1号大茶树的儿茶素总含量较高，分别为21.137%、20.547%、20.281%和20.035%；曼播中寨1号大茶树、曼加坡坎6号大茶树的儿茶素总含量较低，分别为10.772%和9.500%。阮宇成等[17]研究表明大茶树的儿茶素总含量和酯型儿茶素含量都很低。若大茶树的儿茶素总含量较高，可能是由于向栽培种进化的结果；若大茶树的儿茶素总含量较低，可能是由于其更趋向于野生型茶树。

表1　供试材料

图1　49株大茶树儿茶素总含量的比较Fig.1　Comparison of total catechin contents of 49 tea trees

2.2酯型儿茶素含量从图2可以看出，茶样的酯型儿茶素类成分的变化范围为0.085%～10.045%，其中EGCG的变化范围为3.717%～8.977%， EGCG是茶叶中最主要的酯型儿茶素。EGCG含量≥8.000%的大茶树有6株，分别为曼加坡坎4号大茶树(8.977%)、科联1号大茶树(8.816%)、嘎洒安麻老寨1号大茶树(8.619%)、曼加干边6号大茶树(8.454%)、嘎洒安麻老寨2号大茶树(8.263%)、南盆老寨2号大茶树(8.173%)；曼伞老寨5号大茶树EGCG含量最低，为3.717%。龚志华等[18]将EGCG含量超过7.000%的茶树视为高EGCG特性茶树资源。 由此可见，1号、4号、12号、16号、22号、24号、27号、31号、32号、33号、39号、41号、45号、49号大茶树都属于高EGCG含量的茶树资源。GCG含量超过0.25%的大茶树有5株，其中帕冷一队1号大茶树GCG含量最高(0.35%),而么桌3号大茶树的GCG含量最低(0.09%)。ECG含量超过7.50%的大茶树有5株，其中帕冷一队1号大茶树的ECG含量最高(10.45%),而么桌3号大茶树的ECG含量最低(1.73%)。

图2　49株大茶树酯型儿茶素含量的比较Fig.2 Comparison of ester catechin contents of 49 tea trees

2.3非酯型儿茶素EC含量从图3可以看出，大茶树的非酯型儿茶素类含量的变化范围为1.297%～4.346%。其中，曼加坡坎2号大茶树的非酯型儿茶素含量最高，为4.346%；弯角山大茶树的非酯型儿茶素含量最低，为1.297%。非酯型儿茶素含量≥4.000%的大茶树有1株，非酯型儿茶素含量≥3.000%的有2株；非酯型儿茶素含量≤2.000%的有9株,分别为曼播中寨2号大茶树(1.507%)、么桌3号大茶树(1.747%)、拉沙2号大茶树(1.844%)、司土老寨3号大茶树(1.676%)、弯角山大茶树(1.297%)、拉沙1号大茶树(1.815%)、洛特老寨1号大茶树(1.690%)、曼加干边5号大茶树(1.945%)、曼加干边3号大茶树(1.935%)。由此可见，云南省景洪地区大茶树的非酯型儿茶素含量存在较大的差异。

图3　49株大茶树非酯型儿茶素EC含量的比较Fig.3　Comparison of EC content of nonesterified catechins in 49 tea trees

2.4咖啡碱含量从图4可以看出，景洪地区大茶树资源咖啡碱含量的变化范围为0.55%～4.76%。 49株大茶树种质中咖啡碱含量最高的是曼加坡坎11号大茶树(4.76%)，其次为曼加干边4号大茶树(4.72%);咖啡碱含量最低的是曼加坡坎6号大茶树，为0.55%;咖啡碱含量为4.00%～5.00%的大茶树资源有23株，咖啡碱含量为2.00%～4.00% 的大茶树资源有10株，CAF含量为1.50%～2.00%的大茶树资源有3株，而低咖啡碱含量(≤1.50%)的特异资

图4　49株大茶树咖啡碱含量的比较Fig.4　Comparison of caffeine content of 49 tea trees

源有14株，咖啡碱含量极低(≤1.00%)的大茶树有10株，包括曼加坡坎6号大茶树、大寨5号大茶树、光明水库2号大茶树、曼加坡坎3号大茶树、曼加坡坎5号大茶树、曼加坡坎8号大茶树、曼播中寨1号大茶树、曼加坡坎7号大茶树、光明水库1号大茶树、光明水库4号大茶树。若咖啡碱含量低于1.00%，则属于低咖啡碱茶树资源，甚至可称为无咖啡碱茶树资源。 在茶组植物中，天然低咖啡碱茶树资源非常稀少，可作为一种低咖啡碱茶树品种选育的试材。不同株大茶树的咖啡碱含量差异较大的主要原因可能是野生古茶树种质资源分布在不同的地区，茶树资源具有丰富的生物多样性。

3　结论

笔者通过对景洪地区大茶树资源的调查和筛选，发现1号、4号、12号、16号、22号、24号、27号、31号、32号、33号、39号、41号、45号、49号大茶树都属于高EGCG含量的茶树资源，其EGCG含量均高于7.000%。低咖啡碱含量(≤1.50%) 的大茶树资源有14株，其中咖啡碱含量极低(≤1.00%)的大茶树有10株，包括曼加坡坎6号大茶树、大寨5号大茶树、光明水库2号大茶树、曼加坡坎3号大茶树、曼加坡坎5号大茶树、曼加坡坎8号大茶树、曼播中寨1号大茶树、曼加坡坎7号大茶树、光明水库1号大茶树、光明水库4号大茶树，占总资源数的24.08%。

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Comparative Analysis of Catechin and Caffeine Content of Tea Plant in Jinghong Region of Yunnan Province

DUAN Zhi-fen1，CHENG Hao2，SHANG Wei-qiong1, LI You-yong1*,LIU Ben-ying1*et al

(1.Tea Research Institute，Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Menghai，Yunnan 666201; 2.Tea Research Institute，Chinese Academy of Agricultural Science，Hangzhou，Zhejiang 310008)

[Objective] To investigate the tea plant [Camelliasinensis(L.) O.Kuntze] resources in Jinghong Region of Yunnan Province，to use catechin and caffeine contents as the screening indexes，and to provide

for the screening of specific tea germplasm resources.[Method] High-performance liquid chromatography was used to detect the contents of catechin and caffeine in tea samples.catechin and caffeine contents in 49 tea trees were compared in Jinghong Region of Yunnan Province.[Result] The total catechin content ranged from 9.500% to 21.137%; the ester catechins content ranged from 0.085% to 10.054%.Among them，the EGCG content varied from 3.717% to 8.977%，the nonesterified catechin content ranged from 1.297% to 4.364%; the caffeine content ranged from 0.550% to 4.760%.EGCG in 14 tea trees were greater than 7.000%. Among them，10 were low caffeine tree resources (caffeine content ≤ 1.50%).[Conclusion] This research results has certain guiding significance to the breeding of excellent tea germplasm resources in Yunnan area.

Tea plant (Camelliasinensis); Catechin; Caffeine; HPLC

国家自然科学基金项目(31160175，31440034)；农业部茶树生物学与资源利用重点实验室开放课题。

段志芬(1976- )，女，白族，云南大理人，副研究员，硕士，从事茶树资源创新与遗传育种研究。*通讯作者，刘本英，研究员，博士，从事茶树种质资源创新、遗传改良及分子生物学研究；*通讯作者，李友勇，副研究员，硕士，从事茶树种质资源创新与遗传改良研究。

2016-07-06

S 571.1

A

0517-6611(2016)27-0001-03