茶树品种峨眉问春和川茶2号新梢主要生化成分分析

2021-10-09 11:56谢文钢谭礼强
浙江农业学报 2021年9期
关键词:峨眉儿茶素生化

谢文钢,陈 玮,谭礼强,杨 洋,唐 茜,*

(1.四川农业大学 园艺学院,四川 成都 611130; 2.贵阳学院 生物与环境工程学院,贵州 贵阳 550005; 3.四川一枝春茶业有限公司,四川 乐山 614501)

四川现有茶园面积约32万hm2,茶树良种化率为79.1%,但茶树主栽品种较单一,茶叶产品同质化现象较严重,缺乏品质特色和核心竞争力,部分茶产品存在苦涩味较重、鲜爽味不足、香气不高等问题。同时,群体品种茶园(20.9%)还存在低产低质低效等问题。宜宾市、乐山市和雅安市是四川省的三大产茶市,是“川茶工程”主要项目区和“三山一早”区域大品牌实施地。为实现茶叶产品的优质特色、功能化和多元化,助推四川茶产业的转型升级,上述三地的生产者对早生、优质品种的需求更加迫切。

针对四川省品种结构不合理、优质特色良种稀缺等问题,近年来,四川农业大学育种团队选育出特早生茶树品种峨眉问春(比福鼎大白茶发芽提早20~30 d)和优质茶树品种川茶2号,被四川省农业农村厅推荐为四川茶区的主推茶树品种,已在四川雅安、乐山、宜宾、泸州、广元、达州等茶区有一定面积的种植。但对这2个新品种品种特性的研究仅局限于进行品种选育的初步研究[1-2],尚缺乏对这两个品种在省内不同主产区的主要生化成分的深入研究。为了解这2个品种在省内不同主产区的鲜叶产量及新梢生化特性,本文在宜宾翠屏区、雅安名山区及乐山沐川县的品比试验园进行试验,测试春夏梢芽叶性状及主要生化成分,旨在了解2个品种的产量和生化特性,为了进一步促进这两个品种在四川茶区的推广应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

材料:供试茶树品种峨眉问春(简称EM)和川茶2号(简称CC),对照品种国家级良种福鼎大白茶(简称FD)。供试茶树和对照品种均为4年生的,分别种植于四川省宜宾市翠屏区川茶集团品比园(简称翠屏,CP)、乐山市沐川县一枝春茶业有限公司品比园(简称沐川,MC)、雅安市名山区国家茶树良种繁育场品比园(简称名山,MS)。供试茶园的地理与生态条件见表1。

表1 供试茶园的地理与生态条件比较

试剂:咖啡碱、没食子儿茶素(GC)、表没食子儿茶素(EGC)、儿茶素(C)、表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、儿茶素没食子酸酯(CG)、天冬氨酸(Asp)、苏氨酸(Thr)、丝氨酸(Ser)、天冬酰胺(Asn)、谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)、茶氨酸(The)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)、半胱氨酸(Cys)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、酪氨酸(Tyr)、苯丙氨酸(Phe)、γ-氨基丁酸(g-ABA)、赖氨酸(Lys)、组氨酸(His)、精氨酸(Arg)、脯氨酸(Pro)等购自美国Sigma公司;乙酸、乙腈、甲醇等(色谱纯)购自美国Thermo Fisher公司;氯化亚锡、茚三酮等(国产分析纯)购自国药集团。

仪器:UV-2300型紫外可见分光光度计(上海天美科学仪器有限公司);UV-1100型可见分光光度计(上海美谱达仪器有限公司);Agilent1200高效液相色谱-二极管阵列检测器(美国安捷伦公司)等。

1.2 试验方法

1.2.1 试验布置及芽叶性状观测

在翠屏、名山、沐川品比园布置试验小区面积为20 m2,采用随机排列的方式,设3次重复。种植方式为:大行距150 cm,小行距40 cm,株距20 cm,采取双行单株移栽,按常规栽培技术进行管理。观测供试和对照品种春梢的芽叶色泽、芽叶茸毛、一芽二叶、一芽三叶长度和百芽重及发芽密度。

1.2.2 样品制备及主要生化成分的测定

采摘供试和对照品种的春、夏梢的标准一芽二叶,通过微波固样制成生化样,待测。茶多酚含量及儿茶素组分测定参照国标GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测》进行[3],游离氨基酸总量测定参照GB/T8314—2013《茶 游离氨基酸总量的测定》进行[4],咖啡碱含量测定参照GB/T 8312—2013《茶 咖啡碱测定》进行[5],水浸出物含量测定参照GB/T 8305—2013《茶 水浸出物测定》进行[6],20种氨基酸组分参照Ning等[7]的液相色谱(HPLC)法进行测定。

酚氨比为茶多酚含量与游离氨基酸总量的比值[8]。氨基酸与滋味密切相关,是主要呈鲜味物质,主要包括3类:鲜味类(Asp、Glu和Gln)[9-11]、鲜爽类(Glu、Gln、Gly、Ala、Pro和The,可协同增强茶叶的鲜爽味)[9,12]和滋味相关类(Asp、Glu、Gln、Arg和The)[9]。儿茶素品质指数和儿茶素苦涩味指数参照文献[13-14]的方法测算。

1.3 数据统计分析

运用Excel 2010对试验数据进行整理,采用DPS 7.05软件进行统计分析,采用 Duncan多重比较法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 芽叶性状分析

芽叶的大小、色泽、茸毛多少等茶树芽叶性状,直接决定芽叶物理特性和适制性[15-16]。由表2可知,翠屏、沐川和名山三地的峨眉问春春梢均表现为芽叶黄绿,茸毛中等;而川茶2号春梢为芽叶绿,茸毛中等。峨眉问春和川茶2号的一芽二叶长度及百芽重分别为5.15~6.43 cm、5.37~5.65 cm和37.40~38.84 g、34.28~36.53 g;其一芽三叶长度及其百芽重分别为7.35~7.75 cm、6.32~7.32 cm和54.10~64.62 g、48.84~59.78 g。从发芽密度来看,峨眉问春和川茶2号分别为822.83~1 114.33个·m-2、1 202.25~1 620.50 个·m-2。名山产区的峨眉问春一芽二叶长度和百芽重均显著(P<0.05)高于对照;峨眉问春一芽三叶和百芽重显著(P<0.05)高于对照;川茶2号一芽二、三叶长度和百芽重与对照在三地有些差异,但总体差异不显著。总体上看,一芽二、三叶长度和百芽重方面,峨眉问春新梢较长较重;川茶2号新梢的长度和质量与对照相当。发芽密度方面,川茶2号显著(P<0.05)高于峨眉问春和对照,峨眉问春与对照相当。

表2 不同地区各茶树品种春梢芽叶性状特征

2.2 主要生化成分分析

茶鲜叶生化成分含量是茶叶品种适制性的重要参考依据,决定了茶的先天质量[17-18]。水浸出物含量决定了茶叶内含成分的多寡[19];茶多酚及儿茶素是茶叶呈苦涩味的主要物质,直接影响茶汤的浓醇度[20];咖啡碱是茶叶中苦味物质的主要成分[21]。氨基酸是茶叶鲜爽味的主体呈味物质,可以降低茶的苦涩味[22]。酚氨比是茶树品种的适制性指标,反映茶叶滋味的浓度与鲜度的对比关系[8]。对翠屏、名山、沐川三地的2个品种春、夏梢主要生化成分进行分析。由表3可知,峨眉问春春、夏梢水浸出物含量为40.78%~46.82%,川茶2号为40.15%~48.12%。峨眉问春春梢高于对照0.28~1.27百分点,夏梢低于对照0.53~1.81百分点。川茶2号除了在沐川的夏梢低于对照外,其余均显著(P<0.05)高于对照1.94~7.25百分点。茶多酚含量,峨眉问春为19.48%~24.23%,均显著(P<0.05)高于对照0.80~1.32百分点;川茶2号为17.47%~21.88%,除翠屏的夏梢与对照差异不显著外,其余均显著(P<0.05)低于对照1.03~1.21百分点。游离氨基酸总量,峨眉问春为3.19%~5.42%,除翠屏的春梢与对照差异不显著外,均显著(P<0.05)低于对照0.24~0.52百分点。川茶2号为3.76%~7.09%,均显著(P<0.05)高于对照0.33~1.13百分点。产地间,名山>沐川>翠屏。咖啡碱含量,峨眉问春为3.38%~4.34%,除沐川的春夏梢显著低于对照外,均显著(P<0.05)高于对照;川茶2号为3.15%~4.11%,因不同地区而表现不同差异。沐川新梢均显著(P<0.05)低于对照,翠屏新梢与对照无显著差异,名山春、夏梢无显著差异。儿茶素含量,峨眉问春为14.89%~20.38%,除翠屏的春梢与对照差异不显著外,均显著(P<0.05)高于对照;川茶2号为12.17%~19.43%,均显著(P<0.05)低于对照。酚氨比,峨眉问春为3.60~7.50,显著(P<0.05)高于对照;川茶2号为2.46~5.55,显著(P<0.05)低于对照。三品种的春夏梢酚氨比均小于8。

表3 不同地区新梢主要生化成分分析

2.3 氨基酸组分

氨基酸有着协调茶汤滋味中的鲜、甜味和影响茶叶香气的作用[23]。从表4中可知,峨眉问春和川茶2号春梢20种氨基酸组分总量分别为26.68~45.19 mg·g-1和38.54~59.10 mg·g-1,其中茶氨酸(茶叶特征氨基酸)含量分别为16.04~28.26 mg·g-1和26.57~39.93 mg·g-1。20种氨基酸总量及茶氨酸含量大小顺序均为川茶2号>对照>峨眉问春,且三地品种间均差异显著(P<0.05)。产地间,名山>沐川>翠屏。由图1可知,春梢中特征氨基酸(茶氨酸)、滋味相关、鲜爽味氨基酸在20种氨基酸总量所占比例较高,鲜味类氨基酸较低。峨眉问春和川茶2号的鲜味类氨基酸含量分别为5.45~13.30 mg·g-1和6.65~13.64 mg·g-1,总体上川茶2号与对照接近,峨眉问春略低于对照,不同地区表现有差异;其滋味相关氨基酸含量分别为21.59~41.70 mg·g-1、20.00~38.65 mg·g-1;鲜爽味类氨基酸含量分别为34.98~55.89 mg·g-1、32.46~50.48 mg·g-1。滋味相关、鲜爽味类氨基酸含量大小顺序均为川茶2号>对照>峨眉问春,且三地品种间均差异显著(P<0.05)。

各处理间没有相同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。

表4 不同地区春梢20种主要氨基酸组分分析

2.4 儿茶素组分

儿茶素是茶叶中多酚类物质的主体成分,构成苦涩味的主体,包括酯型儿茶素和非酯型儿茶素,其中表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)是酯型儿茶素的核心组分[24]。由表5可知,三地的春梢儿茶素总量大小顺序均为峨眉问春>对照>川茶2号,且三地品种间均差异显著(P<0.05)。

表5 不同地区春梢儿茶素组分分析

峨眉问春和川茶2号的非酯型儿茶素含量分别为29.07~34.93 mg·g-1和20.64~30.02 mg·g-1,其酯型儿茶素含量为119.74~132.61 mg·g-1和101.16~118.68 mg·g-1,其EGCG含量分别为66.72~72.59 mg·g-1和75.58~83.72 mg·g-1。由图2可知,峨眉问春的非酯型儿茶素含量显著(P<0.05)高于对照,川茶2号除翠屏显著(P<0.05)高于对照外,其余均显著(P<0.05)低于对照;峨眉问春的酯型儿茶素含量除翠屏显著(P<0.05)低于对照外,其余均显著(P<0.05)高于对照,而川茶2号均显著(P<0.05)低于对照。峨眉问春和川茶2号儿茶素品质指数分别为620.47~745.49和912.20~1092.77,其儿茶素苦涩味指数分别为6.90~7.35和8.18~9.94。儿茶素品质指数大小顺序为川茶2号>对照>峨眉问春;儿茶素苦涩味指数大小顺序为对照>川茶2号>峨眉问春,且两个指数在三地品种间均存在显著差异(P<0.05)。

图2 各品种春梢的儿茶素构成、品质指数及苦味指数分析

3 结论与讨论

3.1 芽叶性状分析

茶叶生产季节性强,春梢所制名优茶产量仅占全年总产量的20%~30%,而产值可达全年总产值的60%~70%。芽叶性状与名优茶品质和适制性密切相关,可初步判断茶树的生产潜力和适应性[25]。峨眉问春春梢芽叶黄绿,茸毛中等,新梢较长较重,且发芽密度与对照相当。川茶2号春梢芽叶绿,茸毛中等,新梢大小适中,较重实,与对照相当,而发芽密度显著(P<0.05)高于对照,与黄亮等[1]研究结果一致。陈红旭等[2]研究发现,川茶2号在11个供试品种中发芽密度最高,且在发芽整齐度、机采产量及机鲜叶质量等方面明显优于其他品种,最适宜机采,川茶2号具有优质、高产、适宜机采等品种特性。

3.2 主要生化成分分析

峨眉问春春、夏梢的茶多酚、儿茶素和咖啡碱含量均显著高于对照,游离氨基酸总量均显著低于对照。水浸出物含量则春梢高于对照,夏梢低于对照,表现出季节间差异。川茶2号春、夏梢的水浸出物含量和游离氨基酸总量均显著高于对照,茶多酚和儿茶素含量均显著低于对照。咖啡碱含量因不同地区而表现不同差异。峨眉问春和川茶2号的春夏梢酚氨比均小于8,适制绿茶。三个产地间表现出一定的趋势。总体上,茶多酚及儿茶素含量:翠屏>沐川>名山;游离氨基酸总量及茶氨酸含量:名山>沐川>翠屏。综上可得,川茶2号游离氨基酸总量为5.45%~7.09%,为高氨基酸品种,且酚氨比低(2.46~5.55),具有“高氨低酚”特性。

3.3 氨基酸组分与儿茶素组分分析

氨基酸是绿茶“鲜爽”滋味的主要呈味物质,可以降低茶的苦涩味,与茶叶香气密切相关。其中茶氨酸、滋味相关、鲜爽味氨基酸含量及比例较高,鲜味氨基酸较低。20种氨基酸总量、茶氨酸、滋味相关、鲜爽味氨基酸含量大小顺序均为川茶2号>对照>峨眉问春,且三地品种间均差异显著。川茶2号鲜味类氨基酸含量与对照相当,峨眉问春略低于对照,因不同地区而表现不同差异。综上,川茶2号鲜叶的茶氨酸、滋味相关、鲜爽味氨基酸含量较高,具有“鲜爽”的物质基础。

儿茶素是构成茶叶呈苦涩味的主体物质,其中EGCG与涩味呈对数关系[26],同时儿茶素及其氧化产物是茶叶涩味的主要物质[27]。酯型儿茶素具有较强的苦涩味,收敛性强;非酯型儿茶素稍有涩味,收敛性弱,回味爽口[28-29]。儿茶素品质指数越大,绿茶品质相对越高[13],而苦涩味产生的实质是复杂儿茶素增加和简单儿茶素降低[14]。总体上,川茶2号的非酯型、酯型及儿茶素总量均显著低于对照和峨眉问春,而儿茶素品质指数显著高于对照和峨眉问春,儿茶素苦涩味指数显著低于对照。峨眉问春的非酯型、酯型及儿茶素总量均显著高于对照,但儿茶素品质指数和儿茶素苦涩味指数均显著低于对照。表明川茶2号具有苦涩味物质含量较低,绿茶品质相对较高的特点。峨眉问春的苦涩味物质含量较低,绿茶品质相对较低。结合酚氨比、氨基酸组分及儿茶素组分可推论,川茶2号具有鲜爽、苦涩味轻的生化物质基础,所制绿茶品质优异,具有开发高档绿茶潜力。峨眉问春所制绿茶滋味鲜爽及浓醇不及对照。

综上所述,峨眉问春和川茶2号在翠屏、沐川、名山三地的新梢较重实且发芽密度较高,新梢的生化成分较丰富,均表现出高产潜力及较好的适应性。同时川茶2号作为高氨基酸品种(5.45%~7.09%),具有“高氨低酚”特性和鲜爽、苦涩味轻的生化物质基础,具有开发高档名优绿茶潜力。川茶2号作为高氨基酸品种,具有高产、优质及适宜机采的特性,可在四川全省茶区推广。峨眉问春所制绿茶滋味鲜爽及浓醇不及对照。但其发芽特早,可通过加强其配套栽培技术研究,在宜宾、泸州等川南早茶产区进行适度推广。本试验仅分析了上述两个品种在三地的芽叶性状和主要生化成分,还需进一步研究产地生态气候条件、农艺措施、加工工艺等对茶叶产量及品质的影响。

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