何碧云,杨张静,何忠伟,陈春岚,殷佳雅,潘中田
(贺州学院食品与生物工程学院,广西 贺州 542899)
茶树(Camellia sinensis)是一种多生长于我国亚热带常绿阔叶雨林中的耐荫木本植物,属山茶科(Theaceae)山茶属,具有喜光、单产高的特点,是我国主要出口的农产品之一。近年来,其种植面积、产量均不断增长,2017年全国茶园面积达284.9万公顷,茶叶产量约246万吨,生产的茶树果约25.9万吨。茶树果(Tea Tree Fruit)为蒴果,是茶树的生殖器官,果壳颜色大多数为棕褐色,种子为黑褐色。有科研生产部门研究发现,茶树果中含有大量活性物质,如茶多酚、茶皂素、黄酮等,具有抗氧化、抗病毒、防癌抗癌、防紫外线等作用,证明研究茶树果实内含物质的含量及抗氧化能力对于茶树新品种选育、育苗、茶树种质资源的研究及其利用具有重要意义,其开发利用前景十分广阔。
本研究以几个不同品种的茶树果为研究对象,将晾晒至足干的茶树果剥离成果皮、种壳及种仁三个部分,再分别粉碎过筛、保存备用,测定不同品种不同部分的内含物质含量并进行比对分析,了解其组成,研究开发其抗氧化方面的活性和实用价值。可为茶树果资源的开发利用提供了基础的数据支持及理论依据。
本实验材料的选择分别是广西贺州市的福云六号、桂青品种和广东省英德市清远区的英红九号、黄旦品种的茶树果。
1.2.1 固样。将采摘后的茶树果去梗后摊放至通风处晾晒至足干,将种仁、果皮、种壳剥离,粉碎机粉碎过筛网,每个品种依次编号,装袋密封避光置于冰箱中保存备用。
1.2.2 内含物质测定方法。干物质含量测定参照国标GB/T 8303—2013执行,采用120℃烘干法测定;水浸出物参照国标 GB/T 8305—2013执行;茶多酚参照国标GB/T 8313—2018执行,采用福林酚法测定;氨基酸参照国标GB/T8314-2013执行,采用茚三酮法测定;可溶性糖采用蒽酮比色法测定;总黄酮采用三氯化铝比色法测定。各标品以浓度为横坐标,以标品吸光度为纵坐标,R2均大于0.99(见表1)。
表1 各标品的标准曲线方程
1.2.3 抗氧化活性测定方法。采用测定清除羟自由基活性和清除 DPPH自由基活性为研究方法。称取1.5 g各样品粉末,加入20mL蒸馏水,90℃水浴30 min,每10min摇一次,提取后冷却,4200r/min离心机离心15min,取上清液加蒸馏水定容到25mL作为样品提取液。
不同品种茶树果三个不同部分的内含物质平均含量结果见表2。通过分析发现,茶树果的三个部分中种仁的水浸出物(70.31%)、可溶性糖(22.69%)、总黄酮(9.80mg/g)的平均含量以及果皮的茶多酚(7.41%)、氨基酸(1.41%)的平均含量明显高于茶树果其它部分,说明不同品种茶树果中果皮、种壳、种仁三个部分的内含物质含量各不相同,种仁具有高水浸出物、高氨基酸、高可溶性糖、高总黄酮的特点,果皮则具有高茶多酚含量的特点。
表2 不同品种茶树果不同部分内含物质平均含量
2.2.1 水浸出物。据实验可得,不同品种的水浸出物含量由高到低,果皮:英红九号>桂青种>黄旦>福云六号;种壳:桂青种>英红九号>福云六号>黄旦;种仁:桂青种>黄旦>福云六号>英红九号。且不同品种种仁的水浸出物含量范围在60%以上,显著高于种壳和果皮;其次是果皮,范围为20%~30%;种壳最低,范围为0%~10%。说明种仁水浸出物含量最高,浸出速率最快。综合来看,品种对茶树果的水浸出物含量并没有太大的影响。
2.2.2 茶多酚。据实验可得,不同品种的茶多酚含量由高到低,果皮:英红九号>桂青种>福云六号>黄旦;种壳:英红九号>桂青种>黄旦>福云六号;种仁:黄旦>桂青种>英红九号>福云六号。英红九号、桂青种、福云六号茶树果果皮的茶多酚含量显著高于种壳和果仁,黄旦茶树果果皮和种壳茶多酚含量相差不大。由测定结果发现,不同品种果皮的茶多酚含量明显比种壳和种仁的高,范围为4%~12%,平均含量为7.41%;种壳次之,范围为1%~8%,平均3.78%;种仁最低,范围为0%~2%,平均1.02%。
2.2.3 氨基酸。蛋白质是由氨基酸组成的,不同茶树果部分的平均氨基酸含量由高到低为:种仁(2.35%)>果皮(1.41%)>种壳(0.39%),从总体上看茶树果的氨基酸及蛋白质含量并不高。相比之下,种仁具有氨基酸含量高的特点,其蛋白质的营养价值也较高。许玉兰等用15N标记法证明氨基酸分子可直接被植物从土壤中吸收,但氨基酸对植物的影响则因所处部分和植物品种不同而异。据实验可得,不同品种的氨基酸含量由高到低,果皮:福云六号>英红九号>桂青种>黄旦;种壳:英红九号>桂青种>黄旦>福云六号;种仁:英红九号>桂青种>黄旦>福云六号。其中产于广东英德的英红九号种仁氨基酸含量较高、产于广西的福云六号种壳氨基酸含量较低,证实氨基酸对茶树果的效应也因地域和植物品种不同而不同。
2.2.4 可溶性糖。据实验可得福云六号果皮和种仁、英红九号种壳的可溶性糖含量最高,英红九号和桂青种的果皮、桂青种的种壳、桂青种和黄旦的种仁可溶性糖含量次之,而黄旦的果皮、黄旦和福云六号的种壳、英红九号的种仁的最低。不同品种茶树果果皮的可溶性糖含量范围为2%~10%,种壳的范围为0%~2%,种仁的范围为10%~30%。据已有研究表明油茶饼粕约含有30%~50%的糖类物质,本测定结果中的种仁可溶性糖含量最接近。其中英红九号茶树果的可溶性糖含量较低,可能受茶果成熟期差异的影响。
2.2.5 总黄酮。据实验可得,不同品种的总黄酮含量由高到低,果皮:黄旦>英红九号>福云六号>桂青种;种壳:英红九号>福云六号>桂青种>黄旦;种仁:英红九号>黄旦>桂青种>福云六号。不同品种间种仁的总黄酮含量均明显高于果皮和种壳,平均含量为7.72%;果皮和种壳的含量不相上下,分别为3.46%、3.15%。果皮与种壳的总黄酮含量平均范围都在2%~6%内,是一般茶叶总黄酮含量的正常值。四个品种的茶树果总黄酮含量存在一定差异,总黄酮含量与茶多酚含量呈负相关,这可能是由于黄酮类化合物和茶多酚都属于多酚类物质。
2.3.1 不同品种茶树果清除羟自由基活性研究。由表4测定结果可以发现,茶树果的羟自由基清除率由高到低,果皮:福云六号>桂青种>英红九号>黄旦;种壳:桂青种>福云六号>黄旦>英红九号;种仁:英红九号>福云六号>黄旦>桂青种。种仁的羟自由基清除率明显比果皮和种壳的高,四个品种中种仁的清除率均在90%以上,平均清除率为95.93%,其次是果皮为83.37%,最低是种壳为80.84%,结果表明茶树果种仁的清除率更好。通过对不同品种的羟自由基清除率进行比较还发现,福云六号、桂青种品种三个部分的清除性能较接近,整体清除率范围为80%~95%,说明采于广西地区的茶树果清除羟自由基能力更高。
2.3.2 不同品种茶树果清除DPPH自由基活性研究。由表3对DPPH自由基清除率测定结果进行方差分析可知,四个品种的12个样品均具有清除DPPH自由基的能力。果皮的DPPH自由基清除率由高到低为:英红九号>黄旦>福云六号>桂青种;种壳为:英红九号>福云六号>桂青种>黄旦;种仁为:福云六号>黄旦>桂青种>英红九号。说明茶树果清除DPPH自由基的能力会因品种不同而存在一定的差异性。
表3 不同品种茶树果羟自由基和 DPPH 自由基清除能力参数
对四个品种茶树果清除DPPH自由基活性的比较发现,茶树果种壳的均值最高,为92.81%,且各品种清除率均在90%以上,证明茶树果种壳具有很好的清除DPPH自由基能力,抗氧化活性很强。其次是果皮(86.82%),四个品种的清除率均在80%以上,最低是种仁(84.95%)。英红九号种壳清除DPPH自由基的清除率最高,这可能与英红九号具有高茶多酚含量、高总黄酮含量有关。
茶树在生长发育过程中会受到区域气候条件、立地条件、品种以及茶树体营养等的影响,使得不同品种茶树果的内含物质含量及抗氧化活性存在有一定的差异性。本研究通过对不同品种的茶树果内含物质进行比较得出,英红九号果皮的水浸出物和茶多酚以及种仁的总黄酮和氨基酸含量最高,英红九号种仁果羟自由基和种壳DPPH自由基的清除率最大。在四个茶树果品种中,英红九号品种具有高茶多酚含量、高氨基酸含量、高总黄酮含量、强抗氧化活性、可溶性糖含量相对较低的特点。因此,可以根据不同品种不同部分的差异将茶树果作为原料继续深入的研究开发成不同的茶成品。