化学成分含量特异的茶树资源筛选研究进展

王治会 岳翠男 彭华 江新凤 杨普香

(江西省蚕桑茶叶研究所 330202)

我国是茶树的发源地，种质资源丰富[1]。随着人们生活水平的提高以及茶叶中化学成分的药理功能研究不断深入，消费者对传统饮用茶提出了新的要求，因此，茶树种质中化学成分含量特异的资源被发掘与利用。目前科研人员已经筛选出低咖啡碱、高EGCG、高茶氨酸、高花青素、高γ-氨基丁酸、高茶多糖等特异性茶树资源，并在品种选育、茶产品开发和茶叶副产品中应用[1, 2]。这些资源不但是茶树遗传育种的基础材料，也是高附加值茶产品开发的材料来源。本文对化学成分含量特异的茶树种质资源筛选现状进行综述，为后续筛选研究与利用提供参考。

1 低咖啡碱茶树资源

咖啡碱是茶叶的主要生化成分之一，常规含量为2%～4%，呈苦味，既具有保健功效又具有副作用[3]，茶叶中咖啡碱含量低于1.5%时可视为低咖啡碱资源[5]。有研究显示，咖啡碱是一种能刺激人体中枢神经，促进大脑兴奋的一种兴奋剂，过量会对人产生副作用，包括刺激中枢神经、影响睡眠、提高类风湿关节炎的患病率等[4]。因此，能够保持茶叶风味和营养成分的低咖啡碱茶受到市场的欢迎。目前国内外对于低咖啡碱茶树资源的选育已取得了一些成果。唐一春等[6]对于云南境内100份茶树资源的生化成分进行检测分析，筛选出咖啡碱含量小于1%的茶树种质2份。张宏达等[7]在广东境内发现的一种天然无咖啡碱的茶树品种资源可可茶，其所含的嘌呤碱以可可碱为主，不含咖啡碱。王会等[8]对12份茶树种质资源进行鉴定，发现J-1、J-2、J-4属于低咖啡碱茶树品种。杨亚军等[9]对云南、贵州、广州等地的大量资源进行筛选，最终发现2份低咖啡碱茶树资源。陈盛相等[5]从联江良种场以及蒙顶山的70份资源中，最终筛选出2份低咖啡碱茶树资源。段志芬等[10]使用云南景洪的49份野生古茶树资源作为材料，其中曼加坡坎3号、光明水库2号、大寨5号和曼加坡坎6号大茶树4份为低咖啡古茶树资源。张凯等[11]对川渝地区野生大茶树资源进行调查研究，其中黄山苦茶的咖啡碱含量只有0.323%。日本对从中国引进的319个品系、从斯里兰卡、印度、孟加拉国等地引进的512个品系以及日本本土的703个品系做化学成分检测，发现1个从中国引入的品种和7个日本本土品种属于低咖啡碱茶树资源[12]。

2 高γ-氨基丁酸茶树资源

γ-氨基丁酸(GABA)是中枢神经系统的一种抑制性传递物质，具有改善神经机能、镇静神经和抵抗焦虑等生物活性功能[13]。当茶叶中GABA含量达到1.5mg/g以上时，可称之为GABA茶[14]。因GABA主要是由L-谷氨酸在L-谷氨酸脱羧酶的催化作用下脱羧形成，所以谷氨酸含量代表了生物合成GABA的潜力，在没有外源谷氨酸进入茶树叶片时，茶树中谷氨酸含量可作为选择适制γ-氨基丁酸茶一个重要的生化指标[15]。林智等[16]筛选出适制γ-氨基丁酸茶的绿茶品种7个、乌龙茶品种1个；同时也研究表明在真空条件下处理茶鲜叶富集γ-氨基丁酸的最佳条件是：温度25 ℃、时间8 h。金孝芳等[17]研究表明，黄金茶1号、白叶1号、苏茶早、中黄1号、E1和20-2-1为高谷氨酸茶树品种。黄亮等[18]研究表明，川茶2号为高谷氨酸茶树品种。蒋陈凯等[19]测定了大瑶山29份茶树单株的生化指标，其中高谷氨酸资源9份；同时研究表明，采用氨基酸含量高，特别是谷氨酸含量高的茶树鲜叶为原料加工γ-氨基丁酸茶的GABA含量较高。日本研究表明，生产绿茶类γ-氨基丁酸茶可用薮北等绿茶品种，生产乌龙茶类和红茶类γ-氨基丁酸茶可用红富士等红茶品种[20]。

3 高EGCG茶树资源

茶树中EGCG含量高于13%的可视为特异资源，具有抗肿瘤、清除自由基、保护肾脏和肝脏、抗病毒、降压、降脂、降血糖、抗突变、抑制黑色素合成等功效[21]。目前国内研究已经发掘出部分特异EGCG的茶树种质资源。林金科等[22]以福建省茶树品种园780份资源为试验材料，依外部形态特征初步筛选出45份较有希望的资源，其中有11份资源的EGCG含量高于13%。张凯等[11]从川渝地区野生大茶树资源中筛选出1份EGCG含量大于13%茶树资源。刘本英等[23]以勐海国家种质茶树资源圃中的121个云南茶树资源为材料，筛选出3份高EGCG含量的茶树资源。唐晓波等[24]以四川茶区33个地方茶树资源作为供试材料，其中N-2、N-3、N-4、N-5、N-6、蒙山11号和花秋1号为高EGCG茶树资源。马玲等[25]以云南96个资源为材料，筛选出水仙黄大叶茶、大坪大叶茶、宝红茶、广西横县小叶种和格8号等5个高EGCG含量茶树资源。蒋堃等[26]以陕南地区茶树种质资源圃中的83个品种为材料，筛选出宜昌大叶种、西乡大河12号等28个属于高EGCG含量茶树种质资源。

4 高花青素茶树资源

花青素是茶叶中水溶性天然色素，属黄酮类化合物，常规含量为0.01%左右，因具有抗氧化清除自由基、抗炎症、降压、抗癌并对疾病的治疗有辅助改善作用受到人们关注[28]。目前研究发现，在茶树种质资源中存在高花青素含量的种质。杨兴荣等[29]选育的紫娟品种遗传特性稳定、品种性状纯一、具有无变异的紫芽、紫叶、紫茎，且花青素含量为2.914%，属于高花青素茶树资源。吴华玲等[30]从云南大叶和凤凰水仙群体种中选出20份红紫芽资源，其花青素含量为0.57%～1.2%。萧力争等[31]筛选到9803和9809两个高花青素新品系。黄华林等[32]选育的红叶1号、红叶2号、红叶14号、丹凤等为高花青素茶树新品种，花青素含量范围为1.59%～2.70%。目前所筛选出来的高花青素种质资源基本上为紫叶、红叶等类型，这也是高花青素茶树资源的代表性特征。

5 高茶氨酸茶树资源

茶氨酸是茶树中一种比较特殊的、在一般植物中罕见的氨基酸，其具有降血压、减肥、护肝、提高免疫、增强记忆力等功能，现已广泛应用到医药和茶叶副产品中，高茶氨酸含量的茶树资源所制作的茶叶滋味鲜爽，当茶氨酸含量大于3%时为高茶氨酸茶树资源[34]。目前国内已经筛选出部分高茶氨酸茶树资源。方开星等[35]对凌云白毫群体的氨基酸含量进行测定，其中凌云1号、凌云2号等10多份资源的氨基酸含量高达7%。岳婕等[34]采用高效液相色谱分析法，比较了29个茶树品种间茶氨酸含量，茶氨酸大于3%的仅有安吉白茶，其含量为4.8%。杜颖颖等[36]对黄金芽、小雪芽、白叶茶1号和千年雪4个白化茶树品种的茶氨酸进行测定，其中白叶茶1号的茶氨酸含量达到3%，属于高茶氨酸茶树资源。赵洋等[37]对75份黄金茶群体资源进行高氨基酸茶树资源筛选，共筛选出36份高氨基酸资源、1份高茶氨酸资源。

6 高茶多糖茶树资源

茶多糖是茶叶中继茶多酚之后被发现的又一重要生理活性物质，其有显著的降血糖功效和免疫活性，有望开发成为防治糖尿病、心血管疾病和增强肌体免疫功能的新型药物和功能性食品，高含量茶多糖种质资源制作的茶叶滋味较为醇和、甘甜[38]。目前国内对于高茶多糖种质资源的发掘较少，涂良剑等[39]通过3年的重复试验，从83份乌龙茶种质中筛选出茶多糖含量高且稳定的种质 OTV53、OTV08，含量分别为2.88%、3.03%，且表明乌龙茶茶树资源中的茶多糖含量高于绿茶和红茶，且原料越老，茶多糖的含量越高。

7 展望

携带优异基因的生物资源能带来巨大的经济和社会效益。特异茶树种质资源因生化成分含量的特异性，越来越受人们关注。加强化学成分含量特异的茶树种质资源发掘，有利于完善资源交流平台，实现部分种质资源信息共享；开展对野生资源、稀有资源等的基础调查工作，从已有的种质资源中筛选具有某些化学成分含量特异的种质，可以满足育种和生产的需求。目前我国对于这些资源的发掘、研究与利用尚有不足之处，与特异茶树的相关主导基因没有相应研究，如果可以分离获得一批具有自主知识产权的与EGCG、茶氨酸、咖啡碱、花青素、γ-氨基丁酸与茶多糖等性状相关的关键基因，不仅对于保护我国特有和优异基因资源有重要意义，也可为我国茶叶品种的进一步筛选和创新奠定基础。同时，可利用这些特异茶树资源开发相关技术产品并应用于其它植物和生物医药等方面，开发出高EGCG、高茶氨酸、高茶多糖、高花青素、高γ-氨基丁酸和低咖啡碱的茶叶深加工新产品，提高其应用价值，降低生产成本，能够更好地满足现有茶叶产业需求。