日照绿茶生物活性成分研究进展

武辰阳，侯海玲

（1.山西农业大学农学院，山西太谷 030801；2.莒县教育教学研究与培训中心，山东莒县 276500）

日照绿茶是以地理名字命名的，其专指山东日照地区所种植茶树的嫩芽或叶，未经发酵，经杀青、整形、烘干等工艺而制作的饮品的总称。从植物分类学上讲，它来源于山茶科山茶属茶组植物茶（Camellia sinensis（L.）O.Ktze.var.sinensis.）。山东省地质调查院王存龙等[1]通过对日照市绿茶产区地质、地球化学环境的系统分析认为，地形、地貌、土壤理化性质和元素含量等对茶叶的品质具有重要影响。日照地区独特的地理环境使得日照绿茶具有不同于其他地区绿茶的化学成分含量、比例及色香味等特性。但是由于引种时间较短，有关日照绿茶的研究和报道不多，特别是具有生物活性和茶特色的化学成分方面的研究文献只有20余篇，有些领域还是空白。

为深入研究日照绿茶的特点，提升日照绿茶的品牌价值，笔者就有关日照绿茶生物活性成分研究文献进行总结，从茶多酚、茶多糖、微量元素、氨基酸等方面进行分析，理清思路，以寻找深入研究日照绿茶的突破点，为进一步研究开发日照绿茶提供依据。

1 茶多酚研究现状

茶多酚（tea polyphenol）又称茶鞣质，是茶叶中多酚类物质的总称，包括儿茶素类、黄酮类、酚酸类和花青素类物质，也是体现茶叶保健功能和生物活性的主要成分之一。研究发现，茶多酚具有降血糖、降血脂、抗动脉粥样硬化、抗炎、抗肿瘤、抗辐射，抗氧化、清除自由基、延缓衰老等药理和保健作用[2-3]。现将总茶多酚、儿茶素、茶多酚抑制α-淀粉酶活性分别进行叙述。

1.1 总茶多酚

2008年修订的茶多酚测定 GB/T8313—2008[4]对茶叶中茶多酚和儿茶素类含量检测方法做了明确规定，儿茶素类含量测定用HPLC法，用C18柱，检测波长278 nm，梯度洗脱，流速1 mL/min，柱温35℃；茶多酚采用分光光度法测定，样品采用70%甲醇，70℃水浴提取，检测波长765 nm。李京东等[5]采用茶多酚测定 GB/T8313—2008方法，对市售日照绿茶中茶多酚含量进行了测定，结果表明，高档、中档和低档茶中茶多酚平均含量分别为20.7%，16.1%，14.0%，其中，高档日照绿茶茶多酚含量分别比中档和低档产品高22.2%和32.4%。邹佳佳等[6]采用国标方法测定了春、夏、秋不同季节山东日照绿茶的茶多酚含量，结果表明，春夏秋3季绿茶的茶多酚含量分别是24.21%，31.31%，26.43%，夏季茶多酚含量最高。刘冉霞等[7]研究了日照球形绿茶加工过程生化成分的变化发现，由于未经过发酵过程，萎凋后及时高温杀青，使酶失活，避免了氧化作用，制作过程中茶多酚的含量无明显变化，茶多酚总量按酒石酸亚铁比色法测定，成品茶茶多酚含量为28.52%，低于西湖龙井的茶多酚含量，但高于大部分南方绿茶（25种南方名优绿茶茶多酚平均含量为20.01%）。值得提及的是近几年开发出了日照红茶，红茶在加工过程中要经过发酵，经过酶促氧化或自动氧化，茶多酚含量显著降低，研究表明，多酚类物质由鲜叶的23.63%减少到11.34%，儿茶素总量由鲜叶的18.93%减少到4.43%[8]，使得日照红茶产生了特殊的口感，且具有助消化养胃的保健功效。王莹[9]以乙醇为溶剂，用微波法加热从日照绿茶中提取茶多酚，对溶剂浓度、微波处理时间、料液比和pH值进行了4因素3水平的正交试验，确定最佳组合方案为：乙醇浓度60%，微波处理时间240 s，料液1∶10，pH值6.0；运用该组合方案提取茶多酚，提取率为14.21%。

王存龙等[1]通过对日照市绿茶产区地质、地球化学环境的系统分析，证明土壤理化性质和元素含量等对茶叶的品质具有重要影响。虽然土壤元素全量与茶叶化学成分的相关性不大，但土壤元素的丰缺对茶叶品质有较大影响，当土壤中速效N和SiO2含量较高时，与茶叶中游离氨基酸、咖啡碱、总灰分含量呈正相关，茶叶品质较好；当土壤pH值及Ca，Mg元素含量较高时，茶叶中的黄酮、咖啡碱、游离氨基酸含量反而会降低，使茶叶的生化品质降低。一般来说，茶叶中茶多酚、游离氨基酸、水浸出物和咖啡碱含量与茶叶品质呈正相关，茶叶中有益元素丰富，品质就高。在日照绿茶北垛春、碧波山庄和北叶青3个茶样中，茶多酚含量以北叶青产鸠坑种最高，为28.985%；北垛春产福鼎大白次之，为27.736%；北垛春产黄山群体最低，为21.714%。戴炳仁等[10]对日照市独特的地理位置、地质环境、土壤、气候、基岩、水文等地质背景进行相关性研究，以探讨地质环境与优质茶园的相关性，同时对浮来春、碧芽和雀舌3个品牌日照绿茶茶样与安徽屯溪绿茶、湖南湘潭绿茶和江西婺源绿茶3个南方品牌茶样的水浸出物、茶多酚、氮基酸含量进行比较，结果表明，日照绿茶分别为41.1%，22.6%，3.93%，南方茶样分别为35.3%，20.7%和2.4%，日照绿茶均高于南方茶。

1.2 儿茶素

儿茶素属于茶多酚的成分之一，占其总量的70%左右，主要由儿茶素（C）、表儿茶素（EC）、没食子儿茶素（GC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、表没食子儿茶素（EGC）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）组成，其中，EGCG，ECG为酯型儿茶素，C，EGC，GC，EC为非酯型儿茶素[11]。绿茶茶水滋味受茶多酚类、氨基酸类、咖啡碱、碳水化合物类和金属离子等的共同影响。多酚类是绿茶茶水中最主要的滋味物质，其中的儿茶素组分是茶汤苦味与涩味的主要贡献物质，不同的儿茶素种类和含量组合，形成了茶水具有不同程度的苦涩味，并对茶水整体风味产生影响[12]。李庆伟[13]采用高效液相色谱分析法对日照主要茶区春、夏、秋3种茶样进行检测，分析日照绿茶中儿茶素及各单体含量，结果表明，儿茶素的含量为：春茶127.96 mg/g，夏茶136.50 mg/g，秋茶143.27 mg/g；各单体含量以EGCG最高，为80.84 mg/g，占总量的59.09%，其次为ECG和EGC。

1.3 茶多酚抑制α-淀粉酶

近年来研究表明，茶多酚类物质对α-淀粉酶活性具有明显的抑制作用。α-淀粉酶抑制剂是糖苷水解酶抑制剂之一，它能有效抑制唾液及胰淀粉酶的活性，阻碍食物中碳水化合物的消化，进而减少糖分的吸收，降低血糖，使胰岛素分泌减少，并减少脂肪合成，使体质量减轻。临床上用于降低高血糖，防治糖尿病、高血脂等病症[14]。阮妙芸等[15]通过对茶多酚类物质抑制猪胰a-淀粉酶活性的研究发现，抑制作用随茶多酚浓度增加而增强，当质量浓度达到0.6 mg/mL时抑制作用达到峰值，抑制率为86.2%；各单体试验结果以EGC抑酶效果最好，抑制率为22.5%；茶多酚混合物的抑酶效果为28.3%，高于各单体。伍红等[16]对熟普洱、生普洱、苦丁、龙井、铁观音等5种茶叶中α-淀粉酶抑制剂进行了研究，结果表明，5种茶叶对α-淀粉酶均有抑制作用，抑制率大小依次为苦丁茶＞熟普洱＞铁观音＞龙井＞生普洱。王岩等[17]采用热水浸提法提取了日照绿茶中的α-淀粉酶抑制剂，通过单因素试验研究固液比、提取时间、提取温度对α-淀粉酶抑制剂提取效果的影响，并通过正交试验优化提取条件，结果表明，最佳提取条件是固液比为1∶20（g/mL），提取温度为100℃，提取时间为1 h。热水浸提法是提取绿茶中α-淀粉酶抑制剂的一种有效方法。

2 茶多糖研究现状

茶多糖（Tea polysaccharide）是一种相对分子质量为1万～5万的水溶性复合多糖，主要组分为葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、核糖、甘露糖、木糖等[18]。茶多糖是茶叶中重要的活性物质，研究表明，其具有良好的抗氧化、抗辐射、降血糖、降血脂、抗动脉粥样硬化、抗凝血、抗血栓及增强机体免疫力等功效[19]。通过对茶多糖的结构分析，茶多糖由糖类、蛋白质类及果胶等物质组成[20]。因此，茶多糖的提取、分离与纯化成为研究茶多糖的关键之一。

王传名等[21]以蛋白质脱除率、茶多糖保留率以及茶多糖含量为评价指标，研究不同方法对日照绿茶多糖粗提取物脱蛋白的影响，结果表明，以Sevag法茶多糖保留率较低、茶多糖含量较高，但操作比较复杂；鞣酸法茶多糖保留率较高，蛋白质脱除率较低；三氯乙酸法的脱蛋白效果最好，用三氯乙酸脱蛋白时，茶多糖溶液pH值为4.0，蛋白脱除率为68.4%，茶多糖保留率为66.8%，茶多糖含量为72.5%。曹博等[22]采用水提取法对日照绿茶中茶多酚、茶多糖和茶氨酸进行研究，用茶叶质量与蒸馏水之比为1∶20的蒸馏水，70℃浸提2次，合并浸提液，浓缩，用等量的乙酸乙酯萃取2次，乙酸乙酯得茶多酚，提取率为13.85%；水相调pH值为3.0，经732阳离子交换树脂洗脱，柱流出液为茶多糖，提取率为1.76%；交换树脂再用pH值8.0的磷酸盐缓冲液洗脱，得茶氨酸富集液，茶氨酸的提取率为0.19%。

3 微量元素研究现状

微量元素具有特殊的生理功能，其对维持人体的新陈代谢十分必要，摄入过量或不足的微量元素都会引起机体的生理异常或疾病发生。戴炳仁等[10]通过对16份日照茶样与10份南方茶样中无机元素 K，Ca，Mg，Fe，Mn，B，Cu，Zn，Mo，Cr，Pb，Se 等 含量对比发现，日照绿茶有益矿物质极为丰富，除K，Ca，Mg常量元素外，其余9种均为微量元素；特别是K，Mg，Mn，Fe元素含量高，特色有益元素Se的含量是鄂西富硒茶7倍，而有害元素Pb含量却很低。赵福岐等[23]用原子吸收分光光度法测定茶叶中微量元素的含量，结果表明，茶叶浸泡液中各微量元素的溶出率为Mg21.9%，Cu 20.8%，Fe 2.45%，Zn 22.5%，Mn 17.6%，Sr 20.3%；溶出率随浸泡次数增加而降低，总溶出量中 80%的 Mg，Cu，Zn，Sr，及 10%左右的Fe和70%Mn在第1次浸泡中被溶出。为了探讨日照绿茶中微量元素含量检验方法，陈建文等[24]采用微波消解检品，以原子吸收法测定日照绿茶中Mg，Fe，Mn，Cu，Zn 等 5 种微量元素的含量，结果表明，各元素含量为：Mg 2829.4 μg/g，Mn 186.9 μg/g，Fe 377.4 μg/g，Cu 21.9 μg/g，Zn 42.5 μg/g；该方法在各自的线性范围内有较好的精确度和准确度，适合大批量的绿茶检验分析。

4 氨基酸研究现状

氨基酸是决定茶叶香味的重要生化成分之一，对绿茶滋味有重要影响，氨基酸组分不同，其味觉特性就不同，对茶品质的影响程度也不同，茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸等与绿茶品质呈极显著正相关[25]。张宝营等[26]研究了浸泡茶叶水温及时间对日照绿茶中各种氨基酸含量的影响。结果表明，日照绿茶中检出13种氨基酸，其中，必需氨基酸5种；谷氨酸含量最高，精氨酸次之，脯氨酸最低；在水温90℃，浸泡时间30 min时，日照绿茶中氨基酸含量较高，总量为15.52 mg/g，其中，谷氨酸含量达6.1 mg/g。戴炳仁等[10]对日照绿茶的浮来春、碧芽和雀舌3个品牌的氨基酸含量与安徽屯溪绿茶、湖南湘潭绿茶和江西婺源绿茶3个品牌进行比较，结果表明，日照绿茶氨基酸含量是南方茶样的1.6倍。

5 讨论

日照地区从1966年引种茶树成功，到现在已引进了黄山种、祁门种、鸠坑种等有性系茶树品种和中茶 302、中茶 108、龙井 43、龙井长叶、浙农113、白毫早、福鼎大白茶等无性系茶树，以及当地选育的鲁茶1号、鲁茶2号等，共10多个优质品种。日照绿茶已获中国驰名商标，并获得原产地保护产品和国家地理标志农产品认定[27-28]。

通过研究已发表的文献看，日照绿茶研究有许多空白点，首先，所含化学成分的生物活性研究极少，人类饮茶的目的在于对身体有益，色香味俱佳的前提下，活性成分越多，活性越强，绿茶品质越好，因此，非常有必要加强日照绿茶的生物活性研究；其次，化学成分的研究需要完善，如黄酮类成分有很明确的生物活性，但是研究论文不多。多糖类成分的研究也很少。以咖啡碱为代表的生物碱研究未见报道。

茶树的分类是学术界公认的难点，要想在茶（Camellia sinensis（L.）O.Ktze.var.sinensis）的基础上进一步分类，或者从品种上细分，存在一定困难。《中国植物志》在茶（原变种）项下未再细分。中国山茶属植物分类权威张宏达教授认为，茶组植物中有32种植物可作为茶饮用，只有普洱茶（Camellia assamica）及茶树（Camellia sinensis）久经栽培，其余均为野生茶[29]。我国茶学家庄晚芳也认为，所有茶树都是一个种——茶（Camellia sinensis）。茶树分类介于种和品种之间，种下再分亚种、变种与变型。因此，从科学严谨的角度讲，有关日照绿茶的研究都要注明样品的来源、亚种、变种或变型，采摘时间、地点、仓储保管、预处理等。

受特殊地理环境的影响，原植物有发生变异的可能，可通过基因组的研究，探讨日照绿茶栽培过程引起的变异情况。