茯砖茶主要活性成分研究新进展

樊 成

（陕西省产品质量监督检验研究院，陕西西安 710048）

0 引言

茯砖茶属于后发酵茶，是所有茶叶中生产周期最长、加工工艺最复杂和独特的黑茶类产品[1]，其主要以黑毛茶为原料，经原料处理、拌釉、渥堆、汽蒸、压制成型、发花、干燥、陈化等工艺制作而成，不同生产企业加工工艺略有不同。发花是茯砖茶特有的工艺，通过发花使茯砖茶产生“金花”，即冠突散囊菌，该菌以黑茶为基质，经发酵促进了黑茶中有机成分的转化，产生了大量氧化产物和水解产物，以及有机酸等活性物质[2]，从而使得茯砖茶具有内质金花普茂，开汤后汤色红浓、菌香浓郁、香气纯正、滋味醇厚的独特品质[1]。冠突散囊菌的数量和品质是评价茯砖茶品质优劣的重要指标，目前，我国关于茯砖茶的产品标准中均对冠突散囊菌的数量作出了明确的规定。

1 茯砖茶的营养成分及研究进展

茯砖茶又称为伏茶、茯茶、边茶或边销茶，被誉为西北各民族生命茶。由于茯砖茶具有消食健胃、降脂解腻的作用，历史上茯砖茶多制成砖型或饼型等紧压茶的形式销往我国西北边疆等以肉类、奶类为主食的少数民族聚集区[3]。近年来，随着生活水平的提高，具有一定保健功能的发酵茶受到了消费者的青睐，这其中尤其以茯砖茶发展最为迅速。与此同时，对茯砖茶的研究也越来越广泛关注。现有研究表明，茯砖茶含有大量的生物活性成分，包括氨基酸、生物碱、茶多酚、黄酮、多糖、茶色素等，具有降血压、降血脂、抗氧化、保肝护肝、抗肿瘤、免疫调节等多种保健功能，对茯砖茶的主要活性成分研究进展进行了综述，并对未来的发展方向进行了展望，为茯砖茶的进一步开发利用提供了理论依据。

1.1 氨基酸

茶树叶中含有丰富的氨基酸，是茶叶重要的呈味和呈香成分，其含量因种类和季节而异。研究表明，茶叶中的氨基酸具有保护神经、缓解压力、提高记忆力[4]、护肝、抗氧化、协助抗肿瘤等功效[5]。陈然等人[4]对市售29种茶叶试样中的氨基酸含量进行了研究，结果表明，白茶的游离氨基酸总量最高，达到31.76±6.81（mg/g干基），其次为绿茶，氨基酸含量可达25.73±4.13（mg/g干基），且茶叶中氨基酸主要为茶氨酸。由于茯砖茶所用原料黑毛茶由鲜茶树叶经杀青、揉捻、渥堆、烘培等工艺加工制作而成，因此茯砖茶中也含有较为丰富的氨基酸。

赵熙等人[6]对不同原料等级茯砖茶中的氨基酸含量进行了研究。结果表明，一级、二级、三级黑毛茶所制得茯砖茶中，一级料茯砖茶所含游离氨基酸总量最高，达到1.53%，二级和三级料茯砖茶相对较低。通过对该研究结果的分析还可以发现，茯砖茶游离氨基酸总量和绿茶、茶树鲜叶相比大幅下降，说明茯砖茶中游离氨基酸含量和加工工艺有重要关系。傅冬和等人[7]的研究结果表明，在茯砖茶加工过程中，随着发酵过程的进行，氨基酸含量逐步降低，尤其在开始发酵后的6～8 d下降最快，至发酵结束，相对于发酵前氨基酸降低了36.84%，这可能是由于冠突散囊菌生长代谢过程中部分利用了氨基酸。近年来，为了获得高氨基酸茶叶，许多研究者以转录组、蛋白质组、代谢组等组学技术为手段对高氨基酸茶树开展了一系列研究，并取得了一定的进展，为高氨基酸茶树的资源特性及其栽培和育种等方面提供了新认识[8]。

1.2 黄酮

黄酮类化合物广泛存在自然界，有显著的药理作用，如抗氧化、降血脂、降血糖、消炎抗菌、抗过敏、酶活性调节和抗肿瘤活性，且对正常细胞无任何毒副作用[9]。黄酮是茯砖茶中的重要活性成分，黄酮的含量与茯砖茶风味的形成、保健作用的发挥有密切关系。

陆英等人[10]采用高速逆流色谱与制备液相联用技术对茯砖茶中黄酮类化合物进行了分离研究，获得了19个化合物，其中15个是黄酮类化合物，分别是芹菜素-6,8-二-C-β-D-葡萄糖，芹菜素-6-C-α-L-阿拉伯糖-8-C-β-D-葡萄糖，芹菜素-7-O-β-D-半乳糖-8-C-β-D-葡萄糖苷，槲皮素-3-O-葡萄糖-（1-3） -鼠李糖-（1-6） -葡萄糖，山奈酚-3-O-β-D-葡萄糖-（1-3） -α-L-鼠李糖-（1-6） -β-D-葡萄糖苷，芹菜素-7-O-α-L-鼠李糖-8-C-β-D-半乳糖，芦丁，山奈酚-3-O-α-L-鼠 李糖 （1-6） -β-D-葡 萄 糖 苷 （8），Camelliquercetiside A，杨梅素3-O-β-D-葡萄糖苷，异牡荆苷，牡荆苷，槲皮素3-O-β-D-葡萄糖苷，Camelliquercetiside C，山奈酚-3-O-β-D-半乳糖苷。赵熙等人[6]的研究结果表明，不同等级原料制得的茯砖茶所含黄酮类化合物含量不同，一级黑毛茶原料制得茯砖茶黄酮含量最高，达到了2.72%，三级黑毛茶原料制得茯砖茶黄酮含量最低，为2.15%。刘蓉等人[11]对茯砖茶中黄酮的提取进行了研究。结果表明，以95%乙醇为溶剂，采用加热回流法进行提取，在料液比1∶20（g∶mL），提取时间60 min时，黄酮提取率最高。

研究表明，鲜茶树叶中黄酮含量较丰富，因品种、产地和季节而异，由于黄酮易被氧化，因此，鲜茶树叶在加工过程中经过杀青、揉捻、干燥等，其黄酮含量会不断减少，进一步加工制成黑毛茶和茯砖茶，其黄酮含量继续降低。傅冬和等人[7]对茯砖茶发花过程中黄酮类成分变化进行了研究，茯砖茶原料筛分样黄酮含量为4.93%，经汽蒸后，黄酮含量稍微下降，发酵初始，其黄酮含量为4.80%。自第6天开始，黄酮含量显著下降，较发酵初期下降10.42%，第10天较发酵初期下降35.42%，最终成品茶黄酮含量为2.39%，较原料下降51.53%。虽然茯砖茶加工过程中黄酮类物质含量的降低有可能减弱其保健功能，但是有助于减少茶汤的苦涩味，同时，黄酮类氧化产物还可与咖啡碱形成络合物，从而进一步促进了茯砖茶醇和滋味的形成。

1.3 多糖

茶多糖是茯砖茶中非常重要的活性成分之一，且含量较为丰富。茯砖茶所含的多糖和所用茶叶原料种类、产地、采收期、贮藏条件和时间、加工方法等密切相关[12]。茯砖茶中的多糖来源主要有2个方面，一是茶叶原料本身含有的，二是冠突散囊菌在发酵过生成中产生的各种胞外多糖和胞内多糖。目前，关于茯砖茶多糖研究较多的是与不同茶叶多糖含量比较和发花过程中多糖的含量变化。

钟兴刚等人[13]对湖南黑茯砖茶与天尖茶多糖的含量进行了比较研究，结果发现，茯砖茶多糖含量高于天尖。茯砖茶样品中多糖平均含量可达9.10%，而天尖为7.33%。其中的原因一方面是由于茯砖茶所用茶叶原料较天尖成熟度高，而高成熟度的茶叶一般多糖含量更高。另一方面可能是由于茯砖茶发酵过程中，冠突散囊菌分泌液可以促进α-淀粉酶、蛋白酶对茶叶中淀粉、蛋白质的分解，与其他物质络合，从而增加各种可溶性糖类的含量。茯砖茶和天尖发酵过程中，由于微生物的生长繁殖一定程度上消耗了茶叶中的多糖，而天尖由于缺少冠突散囊菌分泌液促多糖这一过程，从而造成多糖含量较茯砖茶下降更快。傅冬和等人[7]对茯砖茶发酵过程中多糖的含量变化进行了研究。结果表明，茯砖茶发酵过程中多糖含量略微减少，相较于发酵前，成品茶中多糖含量仅仅减少了5.99%。

龚淑俐等人[14]将冠突散囊菌分离纯化，制备成孢子悬液，进一步进行液体发酵，并对其所产胞外多糖的提取工艺进行了研究。结果表明，冠突散囊菌经液体发酵后，提取的粗多糖中总糖含量为62.2%，正交试验结果表明，胞外多糖最佳提取工艺为浓缩比例为原液体的1/4，醇沉时间10 h，多糖沉淀时乙醇体积分数95%。冠突散囊菌液体发酵试验结果为茯砖茶的进一步开发利用提供了参考。

1.4 茶多酚

茶多酚是茶叶中研究较早和最广泛的活性成分之一。无论是自然发酵还是人工接种发花，茯砖茶发花过程中多酚含量均呈较大幅度的下降，然而，成品茯砖茶中茶多酚含量仍然较高。傅冬和等人[7]对湖南省益阳茶厂生产的茯砖茶成品中的多酚含量测定发现，茶多酚含量可达3.98%。沈程文等人[15]以湖南省15个有代表性的茯砖茶产品为研究对象，发现茶多酚相对含量为5.10%～14.20%。陈琳琳等人[16]对人工接种夏秋茶发花过程中茶多酚的变化研究表明，经发酵，茶多酚含量呈下降趋势，从25.70%下降到22.56%。作为茶多酚的主要成分，儿茶素中并非所有成分均呈下降趋势，其中表儿茶素、表没食子儿茶素在发酵过程中呈上升趋势，而儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素没食子酸酯下降幅度较大。造成茶多酚含量下降既有非酶促氧化，也有微生物酶促氧化。茯砖茶中多酚含量的降低，在减少粗涩味的同时还增加了醇和的滋味，对改善其滋味品质有积极效应[7]。

茯砖茶多酚是茯砖茶降脂作用的重要成分，这是由于茯砖茶多酚能抑制胰脂肪酶活性，从而降低脂肪的水解和吸收。傅冬和等人[17]对茯砖茶降脂功能成分进行了研究，从茯砖茶中分离到6个单体化合物，分别为没食子酸、没食子儿茶素、3-甲氧基-4,5-二羟基苯甲酸、3,4-二羟基苯甲酸、表没食子儿茶素没食子酸酯及表儿茶素没食子酸酯。刘天囡等人[18]从湖南中茶茶业有限公司生产的茯砖茶中提取分离得到茶多酚类物质，进一步考查了其对胰脂肪酶活性的抑制作用。结果发现，茯砖茶多酚类物质对胰脂肪酶有抑制作用，半抑制浓度（IC50）为0.81 mg/mL，抑制类型为可逆非竞争性抑制。此外，茯砖茶多酚还具有较好的抗氧化作用。

1.5 茶色素

食用天然色素来源广泛、品种繁多，相较于合成色素，天然色素具有安全性高和一定保健功能的特点，因而受到重视。成品茯砖茶中含有种类丰富的色素，这些色素其中一部分来自于原料，另一部分则在冠突散囊菌发酵过程中产生，这些色素中含量最高的为茶褐素。贺国文等人[19]对茯砖茶中的茶褐素进行了提取分离和纯化。结果表明，茯砖茶中粗茶褐素提取率为17.3%，采用萃取法去除蛋白、皂苷和其他色素，得到纯茶褐素为7.48%。发酵过程中色素种类和含量的变化对茯砖茶成品颜色，冲泡后的汤色、滋味、气味等均有非常重要影响。

秦俊哲等人[20]较全面研究了茯砖茶发酵过程中茶色素的含量变化。结果发现，从开始发酵的第4天起，茯砖茶中茶黄素和茶红素快速下降，但是茶褐素从第2天开始呈逐步上升趋势。通过分析发现，发酵过程中，部分茶红素转化为了茶褐素，同时冠突散囊菌菌丝还分泌了一部分茶褐素。贺国文等人[21]采用膜分离技术从茯砖茶中得到5种茶褐素，这5种茶褐素属酚类物质均含有羟基、烷基、羧基和苯环。进一步对α-葡萄糖苷酶活性抑制结果表明，茯砖茶褐素具有优越的降糖效果。

除茶褐素外，茯砖茶发酵过程中，伴随冠突散囊菌的生长繁殖还产生金花菌黄色素。目前关于茯砖茶成品中黄色素的提取分离和活性方面的研究较少，研究较多的是关于冠突散囊菌液体发酵产黄色素。如吕嘉枥等人[22]采用微波辅助对冠突散囊菌液体发酵所得菌丝体中的黄色素提取工艺进行了研究。结果表明，在料液比1∶38（W∶V），提取温度56℃，微波功率457 W条件下，黄色素得率10.08%。李文娟等人[23]通过对冠突散囊菌液体发酵培养进行研究发现，冠突散囊菌既产胞内色素，又产胞外色素，以胞内色素为主，其主要存在于菌丝体黄色闭囊壳中。进一步的黄色素稳定性试验结果表明，在高温下黄色素不稳定，在碱性条件下，黄色素易降解，金属离子Fe3+，Fe2+和Cu2+对冠突散囊菌色素有破坏作用。而活性方面的研究表明，金花菌黄色素具有较好的抗氧化能力，其总还原能力、DPPH·清除能力和对H2O2诱导的红细胞溶血抑制能力均优于VE[24]。

1.6 咖啡碱

茯砖茶成品中所含的生物碱主要为咖啡碱，其含量和茯砖茶加工所用原料、加工工艺密切相关，咖啡碱具有兴奋神经、抗菌等保健作用，但是摄入过多对身体则会产生毒害作用[25]。侯冬岩等人[26]采用高效液相色谱法对23种黑茶样品的咖啡因的含量进行了测定，各样品中咖啡因含量介于0.859～28.575 mg/g。傅冬和等人[7]的研究表明，发酵过程对咖啡碱含量变化影响不明显，发酵前咖啡碱含量为1.29%，发酵结束成品茶中咖啡碱含量为1.15%。黄亚辉等人[27]的对分别产于1952年，1985年和2008年的3种茯砖茶中的咖啡碱含量进行了比较研究，发现随着陈化时间的延长，咖啡碱含量基本不变，表现出了很好的稳定性。

2 结语

茯砖茶活性成分丰富，除上述活性成分外，还含有较为丰富的挥发性成分、矿物质、冠突散囊菌次生代谢产物等。挥发性成分是构成茯砖茶香气的主要因素，沈程文等人[15]采用蒸馏萃取法结合GC-MS对湖南省15个茯砖茶品种中的香气成分进行了分析，共检出189种香气组分，其中含量最多的为醇类，其次为酸类、酮类、醛类和酯类等。茯砖茶因所用原料不同，其所含微量元素的种类和含量差别较大，相关的对比研究目前研究较少。冠突散囊菌发酵过程中会产生大量的次生代谢产物，然而关于次生代谢产物的研究并未取得很好的进展，后续还应继续加紧研究，从而有助于系统地完善对茯砖茶活性成分和保健功能的研究。

近年来，随着对茯砖茶研究的深入和产业的蓬勃发展，以茯砖茶加工技术为基础，开发了许多新的产品，如桑叶茯砖茶、杜仲茯砖茶、玫瑰花茯砖茶、牡丹花茯砖茶等。在传统茯砖茶的基础上，不仅赋予了茯砖茶许多新的保健功能，如杜仲茯砖茶具有比较突出的降压、补肾等效果，桑叶茯砖茶则具有清热解毒的良好功效。而且开发的针对不同人群的茯砖茶产品，如玫瑰花茯砖茶、牡丹花茯砖茶，在女性消费者中受到了欢迎。这些都在不同程度上进一步丰富了茯砖茶产品的品种和类型，是对传统茯砖茶的创新。茯砖茶作为后发酵茶，其原料要求与非发酵茶、半发酵茶、发酵茶不同，夏秋季节的老粗茶也可以作为原料来生产茯砖茶，这为进一步充分利用茶树资源开辟了途径。

我国茶叶资源丰富，分布广泛，夏秋茶产量巨大，若能对其充分利用，不仅可以有效增加茶农收益，还可以提高茶叶生产整体效益，从而推动茶叶产业健康向前发展[16]。