茶组植物新资源-元宝山茶的主要化学成分及其抗氧化活性

2022-01-05 14:14陈涛林陈美丽葛智文廖寅平王熙富乔小燕张征罗军武
现代食品科技 2021年12期
关键词:万山鲜叶儿茶素

陈涛林,陈美丽,葛智文,廖寅平,王熙富,乔小燕,张征,罗军武

(1.贵州大学茶学院,贵州贵阳 550025)(2.湖南农业大学茶学教育部重点实验室,湖南长沙 410128)(3.柳州市绿化建设发展中心,广西柳州 545001)(4.柳州市农业技术推广中心,广西柳州 545003)(5.柳州市林业科学研究所,广西融水 545300)(6.广东省农业科学院茶叶研究所,广东广州 510600)

茶叶在我国古代曾被用来治疗多种疾病,现已成为世界上除水以外的第二大无酒精饮料,受到世界各国人民的广泛欢迎和喜爱。因其富含儿茶素、鞣质、黄酮类等具有强抗氧化活性的天然有机化合物,因此,茶的保健功效在过去几十年以来一直是科研工作者关注的热点,也使其成为天然抗氧化产品开发的重要来源[1]。元宝山茶(Camellia yungkiangensisH.T.Chang var.yuanbaoshanicaZ.W.Ge,Y.P.Liao et T.L.Chen)是分布于广西融水县境内元宝山海拔1000 m 以上区域的一种野生茶资源,被当地老百姓称为“原生茶”,其叶片光泽性强,芽叶茸毛较多,从叶片大小、叶形、叶色、育芽力等方面均明显区别于当地的其它茶树(Camellia sinensis)资源类型,经笔者鉴定该资源属于榕江茶(Camellia yungkiangensisH.T.Chang)的变种,是茶组植物的又一新资源[2]。长期以来,当地老百姓和企业都习惯将其制作成烘青类绿茶饮用,其成品茶汤色浅绿明亮,有清花香,且香气持久高长,滋味鲜爽、醇厚、回甘明显。研究表明,该资源多酚、可可碱含量高,加工绿茶品质独特,在品种选育和茶叶深加工等方面具有很好的开发潜力和利用价值。

氧自由基是人体细胞代谢过程中产生的一种性质活泼的自由基,已有的研究表明,氧自由基的大量积累不仅会导致细胞和组织的损伤,还会加速机体衰老甚至诱发各种疾病[3]。长期以来的实践和研究证明,植物体中存在的多种天然化合物如多酚类、黄酮类等均具有较好的抗氧化和抗衰老作用[4],因此,评价和筛选具有强抗氧化活性的植物资源已成为近年来食品和医药科学研究的新方向[1,5-8]。

ABTS[2,2’-联氨-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)][9]、DPPH(1,1-二苯-2-苦基肼)[10-11]和FRAP(铁离子还原能力)[12]是目前测定体外抗氧化活性最常用的三种方法,其原理主要是通过抗氧化剂使自由基或亚铁离子溶液中的电子转移,从而使溶液颜色发生变化,利用反应前后的溶液的吸光度大小来评判抗氧化剂的抗氧化活性。这三种方法各从不同角度评价抗氧化剂的抗氧化能力,不仅操作简单而且灵敏度高、重复性好。

本研究以该资源的鲜叶固定样、红茶工艺样和绿茶工艺样为材料,以当地九万山地区的大茶树(Camellia sinensis)鲜叶固定样、红茶工艺样和绿茶工艺样为对照,在分析比较二者主要品质化学成分差异的基础上,通过DPPH、ABTS 和FRAP 三种方法对二者的抗氧化活性进行对比分析。并通过分析其主要生物活性化合物的含量与抗氧化活性的相关性,探讨其抗氧化机理,以初步评价该资源在食品和医药等行业上的应用价值,为该资源的进一步开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

本研究选取广西元宝山茶的鲜叶固定样、红茶工艺样和绿茶工艺样为材料,分别编号为YBS、YBSBT、YBSGT;以广西九万山大茶树的鲜叶固定样、红茶工艺样和绿茶工艺样为对照,分别编号为JWS、JWSBT、JWSGT。于2017 年3 月至4 月分别采集两个资源无病虫害的标准一芽二叶嫩梢,绿茶工艺样采用鲜叶→摊放→杀青→揉捻→初烘→摊凉→复烘→摊凉的工艺方法进行加工;红茶工艺样采用鲜叶→萎凋→揉捻→发酵→初烘→摊凉→复烘→摊凉的工艺方法进行加工;鲜叶固定样采用蒸青固样法进行固样,具体方法为:将采集的新鲜嫩叶置于煮沸的蒸锅上,利用蒸汽进行快速杀青,以叶色变暗、嫩茎折而不断为适度,时间90~120 s;将杀青后的鲜叶摊凉至室温后置于75 ℃烘箱中烘至足干。将足干的样品置于-20 ℃保存备用。以儿茶素(含50% EGCG)和Vc 作为阳性对照。

1.2 主要仪器与试剂

1.2.1 主要仪器

高效液相色谱仪(日本,SHIMADZU);岛津SHIMADZU 紫外分光光度计(UV 2700);纯水机(美国,Millipore 公司);C18 色谱柱(ECOSIL 4.6×150 mm 5 μm C/N EC181546 S/N 4I7501-11)、平头进样器、0.45 µm 的无机膜和有机膜、恒温水浴锅、干燥器(内装有效变色硅胶干燥剂)、抽滤装置(玻璃抽气管,抽滤瓶,布氏漏斗)、玻质砂芯坩埚、定量滤纸、DHG-9146A型恒温电热干燥箱(上海精宏实验设备有限公司、自动控温±2 ℃);具盖铝质烘皿、具盖玻璃蒸发皿、分析天平(感量0.0001 g)及实验室常规玻璃仪器。

1.2.2 主要试剂

儿茶素组分标准品(美国,Sigma 公司);抗坏血酸Vc(AR)、醋酸钠(AR)、三氯化铁(AR)、高硫酸钾(AR)、硫酸亚铁(AR)、酒石酸钾钠(AR)、磷酸氢二钠(AR)、磷酸二氢钾(AR)、茚三酮(AR)、氯化亚锡(AR)、酒石酸亚铁(AR)、碳酸钠(AR)、福林酚(AR)、甲醇(HPLC)、浓硫酸(AR)、浓盐酸(AR)、冰醋酸(HPLC)、N-N二甲基甲酰胺(HPLC)、乙腈(HPLC)等均购自上海国药集团化学试剂有限公司;2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐/ABTS(纯度98%,)、2,4,6-三吡啶基三嗪/TPTZ(纯度98%)均购自上海瑞永生物科技有限公司;1,1-二苯基-2-苦基肼/DPPH(纯度>97%),购自梯希爱(上海)化成工业发展有限公司;儿茶素(含50%EGCG)由湖南三福生物科技有限公司提供。

1.3 方法

1.3.1 生化成分的测定方法

1.3.1.1 茶汤制备方法

准确称取3 g(精确至0.0001 g)磨碎试样于500 mL 锥形瓶中,加沸蒸馏水450 mL,立即移入沸水浴中,浸提45 min(每隔10 min 摇动一次),浸提完毕后立即趁热减压过滤,残渣用少量热蒸馏水洗涤2~3次。将滤液转入500 mL 容量瓶中,冷却后用蒸馏水定容至刻度,摇匀备用。

1.3.1.2 常规生化成分的测定方法

水分测定:参照国家标准GB/T 8304-2013《茶 水分测定》;水浸出物测定:参照国家标准GB/T 8305-2013《茶 水浸出物测定》;茶多酚含量测定:参照国家标准GB/T 8313-2008《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》;游离氨基酸总量测定:参照国家标准GB/T 8314-2013《茶 游离氨基酸总量的测定》;黄酮类物质含量测定:三氯化铝比色法[13];可溶性糖含量测定:硫酸-蒽酮比色法[14]。

1.3.1.3 儿茶素、生物碱、没食子酸含量检测方法

色谱柱:ECOSIL C18 4.6×150 mm 5 μm C/N EC181546 S/N 4I7501-11;流动相:A 相为超纯水;B相为N,N-二甲基甲酰胺:甲醇:冰醋酸=39.5:2:1.5(V/V/V);检测波长:278 nm;柱温:30 ℃;流速:1 mL/min;进样体积:10 μL;梯度洗脱程序见表1。

表1 流动相洗脱梯度Table 1 Mobile phase elution gradient

1.3.2 抗氧化能力的测定方法

1.3.2.1 DPPH 自由基清除率测定

参考Chen 等[15]和Omp 等[16]的方法,具体步骤如下:

(1)1试剂配制

0.5 mmol/L DPPH 溶液(A):称取0.0493 g DPPH,用甲醇溶解后定容至250 mL,摇匀后冷藏保存;0.1 mol/L 醋酸(B):取5.77 mL 冰醋酸用水定容至1000 mL;0.1 mol/L 醋酸钠溶液(C):称取8.2 g 无水醋酸钠用水定容至1000 mL;醋酸盐缓冲液(0.1 mol/L,pH 5.5)(D):取0.1 mol/L 醋酸6.8 mL,加入43.2 mL 0.1 mol/L 醋酸钠溶液,混匀备用;甲醇-乙酸工作液(0.1 mol/L,pH 5.5)(E):取40 mL 醋酸盐缓冲液(0.1 mol/L,pH 5.5),加入60 mL 甲醇,混匀备用。

(2)2茶汤的制备

准确称取3 g(精确至0.0001 g)磨碎试样于500 mL 锥形瓶中,加沸蒸馏水450 mL,立即移入沸水浴中,浸提45 min(每隔10 min 摇动一次),浸提完毕后立即趁热减压过滤,残渣用少量热蒸馏水洗涤2~3次。将滤液转人500 mL 容量瓶中,冷却后用水定容至刻度,摇匀,得到质量浓度为6 mg/mL 的茶汤作为母液,将上述母液分别稀释至不同浓度梯度,作为样品反应液。

(3)3反应体系

将茶汤母液分别稀释至5、10、20、30、40、50、60 μg/mL 作为样品反应液,儿茶素和Vc 作为阳性对照,浓度分别为5~100 μg/mL。准确吸取2 mL 各浓度样品反应液和阳性对照液,分别置入包裹有铝箔纸的玻璃试管中,各试管中依次加入1 mL 上述A 溶液和2 mL 上述E 溶液,快速混匀后置于30 ℃黑暗环境下反应30 min,于517 nm 波长下比色,以E 溶液作为比色调零液,测得吸光值为Ax。以蒸馏水作为空白对照,作相同处理后测得吸光值为A0,按下式计算DPPH自由基清除率:

1.3.2.2 ABTS 自由基清除率测定

参考Arnao 等[17]和Thaipong 等[18]的方法,具体步骤如下:

(1)1试剂配制

7.4 mmol/L ABTS 储备液(A):准确称取0.4060 g ABTS,用水定容至100 mL,摇匀备用;2.6 mmol/L高硫酸钾储备液(B):准确称取0.3514 g 高硫酸钾,用水定容至500 mL,摇匀备用;ABTS+储备液(C):将A 溶液和B 溶液按1:3(V/V)混合,在室温、黑暗环境下静置12 h。ABTS+工作液(现配现用)(D):取1 mL 经过12 h 静置的C 溶液,加入10 mL 无水乙醇,混匀后在734 nm 波长下测定其吸光度为A0=1.1±0.02。

(2)2反应体系

茶汤母液制备方法同1.3.2.1,将母液分别稀释至20、40、60、100、150、200、300 μg/mL 作为样品反应液,儿茶素和Vc 作为阳性对照,浓度分别为10~300 μg/mL。准确吸取0.5 mL 各浓度样品反应液和阳性对照液,分别置入包裹有铝箔纸的玻璃试管中,各试管中分别加入5 mL D 溶液,快速混匀后置于黑暗环境下反应2 h,于734 nm 波长下比色,取5 mL 无水乙醇,加入0.5 mL 样品反应液,混匀后作为比色调零液,测得吸光值为Ax。按下式计算ABTS+自由基清除率:

1.3.2.3 总抗氧化能力测定

参照Rusak 等[19]的方法,具体步骤如下:

(1)1试剂配制

0.02 mol/L 三氯化铁溶液(A):准确称取0.1625 g FeCl3,用蒸馏水定容至50 mL,摇匀后置于避光处保存备用;10 mmol/L TPTZ 溶液(B):准确称取31.233 mg TPTZ,用40 mmol/L 盐酸溶液定容至10 mL,摇匀后冷藏保存备用;0.3 mol/L 醋酸钠缓冲溶液(C):准确称取5.1 g 醋酸钠,加入20 mL 冰醋酸,用水稀释定容至250 mL,摇匀后置于避光处保存备用;FRAP工作液(现用现配)(D):将A、B、C 三个溶液以1:1:10(V/V/V)混合,冷藏避光保存备用;40 mmol/L盐酸溶液(E):取浓盐酸(12 mol/L)0.1 mL 加水至30 mL,置于避光处保存备用;3 mmol/L FeSO4标准溶液(F):准确称取41.71 mg 硫酸亚铁溶于适量的水中,加入0.65 mL 18 mol/L 的硫酸,再加水定容至50 mL,并置入小铁钉。

(2)2标准曲线的制作

分别吸取0.1 mL 浓度为0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mmol/L的FeSO4标准液,加入3 mL FRAP工作液,再加入0.3 mL 超纯水,快速混匀后准确反应20 min,于593 nm 波长下测定吸光度,用超纯水调零,根据浓度和吸光度绘制标准曲线y(吸光度)=Ax(浓度)+B,R2=0.999 以上。样品的总抗氧化能力(FRAP 值)以达到相同吸光度所需FeSO4的毫摩尔数表示。

(3)3反应体

茶汤母液制备方法同1.3.2.1,将母液分别稀释至50、100、200、400、600、800 μg/mL 作为样品反应液,儿茶素和Vc 作为阳性对照,浓度分别为20~1000 μg/mL。吸取0.1 mL 的各浓度样品反应液和阳性对照液,分别置于玻璃试管中,分别依次加入3 mL FRAP工作液和0.3 mL 超纯水,快速混匀后准确反应20 min,于593 nm 波长下测定其吸光度,根据标准曲线计算样品的总抗氧化能力(FRAP 值)。

1.3.3 数据统计分析方法

数据的基本统计分析采用EXCEL 2010 软件进行;采用SPSS Statistics 22 软件进行Duncan 多重比较分析和相关性分析。所有数据均采用平均值±标准差()表示。

2 结果与讨论

2.1 元宝山茶与对照九万山大茶树各样品的主要品质化学成分分析

供试样品的主要生物活性化合物如表2 所示。由表2 可知,元宝山茶与对照九万山大茶树3 组相同工艺处理样品比较,茶多酚、儿茶素(DL-Catechin,DL-C)、可溶性糖、黄酮、可可碱含量均以元宝山茶最高,且各组样品的含量差异均达到显著水平(p<0.05)。其中茶多酚含量最高的是元宝山茶鲜叶固定样,高达31.33%;DL-C 含量最高的是元宝山茶绿茶工艺样,高达10.01%;可溶性糖含量最高的是元宝山茶鲜叶固定样,高达10.96%,含量最低的是九万山大茶树红茶工艺样,仅为2.35%;可可碱含量最高的是元宝山茶红茶工艺样,高达3.98%,含量最低的是对照九万山大茶树鲜叶固定样,仅为0.27%。游离氨基酸、咖啡碱、表没食子儿茶素(Epigallocatechin,EGC)、表儿茶素没食子酸酯(Epicatechin gallate,ECG)含量均以对照九万山大茶树最高,且各组样品的含量差异均达到显著水平(p<0.05)。其中咖啡碱含量最高的是对照九万山大茶树绿茶工艺样,高达4.03%,含量最低的是元宝山茶红茶工艺样,仅为0.20%。没食子酸含量最高的是元宝山茶绿茶工艺样(0.29%),含量最低的是对照九万山大茶树鲜叶固定样(0.04%)。

表2 元宝山茶与对照九万山大茶树各样品的主要化学成分及含量(%)Table 2 The main chemical compositions and their contents of different samples(%)

元宝山茶各样品的总儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin gallate,EGCG)、没食子儿茶素没食子酸酯(Gallocatechin gallate,GCG)含量均较对照九万山大茶树相同工艺样品低,其中元宝山茶鲜叶固定样(12.55%、1.45%、0.12%)和绿茶工艺样(13.91%、1.78%、0.16%)与对照九万山大茶树鲜叶固定样(16.47%、9.20%、1.30%)和绿茶工艺样(17.44%、9.86%、1.41%)的差异均达到显著水平(p<0.05),元宝山茶红茶工艺样(1.81%、0.52%、0.04%)与对照九万山大茶树红茶工艺样(2.04%、0.77%、0.04%)之间差异无显著性。元宝山茶各样品的表儿茶素(Epicatechin,EC)含量均较对照九万山大茶树相同工艺样品高。

总体来看,元宝山茶鲜叶固定样和绿茶工艺样在各成分含量上较为接近,均具有较高含量的茶多酚、可溶性糖、可可碱、没食子酸、DL-C;九万山大茶树的鲜叶固定样和绿茶工艺样在各成分含量上也较为接近,均具有较高含量的游离氨基酸、咖啡碱、总儿茶素、EGC、EGCG、GCG、ECG;两个红茶工艺样除具有相对较高的黄酮含量外,在茶多酚和儿茶素总量及组成上的含量均较低。值得注意的是,从以上结果可以看出,元宝山茶鲜叶固定样和绿茶工艺样不仅具有高含量的茶多酚,而且其可溶性糖和可可碱含量最高分别达到10.96%和3.04%,远远高于以本研究中九万山大茶树为代表的常规茶树(Camellia sinensis)品种资源,其中可可碱含量远高于李金[20]测定的25 个茶树品种的可可碱含量(含量范围为0.04%~0.34%)。但其咖啡碱含量却较常规茶树品种资源低,且远低于李金[20]对25 个茶树(Camellia sinensis)品种的测定结果(含量范围为2.74%~5.28%),也远低于李文萃等[21]对以鸠坑种(Camellia sinensis)为原料加工绿茶的测定结果(2.60%~2.70%)和宋加艳等[22]对碧香早(Camellia sinensis)鲜叶原料的测定结果(3.67%)。另外,从儿茶素组分分析结果可以看出,元宝山茶鲜叶固定样和绿茶工艺样的DL-C 含量(分别为9.28%、10.01%)远高于九万山大茶树鲜叶固定样和绿茶工艺样(分别为1.30%、1.36%),也远高于宋加艳等[22]对碧香早(Camellia sinensis)鲜叶原料的测定结果(0.88%)。这充分说明元宝山茶属于典型的高茶多酚、高DL-C、高可溶性糖、高可可碱、低咖啡碱的特异性资源,具有广阔的应用前景。

2.2 元宝山茶与对照九万山大茶树各样品的抗氧化活性分析

本研究采用三种常用的体外化学抗氧化测定方法测定了元宝山茶鲜叶固定样、红茶工艺样和绿茶工艺样及对照样品的抗氧化活性,以儿茶素(含50% EGCG)和Vc 为阳性对照。各样品的DPPH 自由基清除效果如图1 所示。由图1 可知,各样品的DPPH 自由基清除率与样品质量浓度呈正相关,且在实验浓度5~60 μg/mL 范围内呈现出明显的量效关系。阳性对照样儿茶素和Vc 的DPPH 自由基清除能力大于6 个茶叶样品,6 个茶叶样品中以元宝山茶绿茶工艺样和九万山大茶树绿茶工艺样的DPPH 自由基清除能力最强,其次为二者的鲜叶固定样,DPPH 自由基清除力最差的是二者的红茶工艺样。在实验浓度范围内,所有样品的DPPH 自由基清除能力大小依次为:儿茶素>Vc>九万山大茶树绿茶工艺样>元宝山茶绿茶工艺样>九万山大茶树鲜叶固定样>元宝山茶鲜叶固定样>元宝山茶红茶工艺样>九万山大茶树红茶工艺样,其IC50值分别为6.07、7.92、16.02、16.31、17.88、18.72、29.19、31.34 μg/mL(表3)。

图1 各样品对DPPH 自由基的清除效果Fig.1 Removing effects of each sample on DPPH free radicals

表3 不同样品的抗氧化活性的IC50值(μg/mL)Table 3 IC50 values of antioxidant activity of different samples(μg/mL)

各供试样品的ABTS 自由基清除效果如图2 所示。由图2 可知,阳性对照样儿茶素和Vc 的ABTS自由基清除力较6 个茶叶样品强,而且儿茶素的清除能力大于Vc。在实验浓度20~300 μg/mL 范围内,6个茶叶样品的ABTS 自由基清除率均与样品质量浓度呈正相关,且呈现出明显的量效关系。在实验浓度范围内,各样品的ABTS 自由基清除力大小依次为:儿茶素>Vc>九万山大茶树绿茶工艺样>元宝山茶绿茶工艺样>九万山大茶树鲜叶固定样>元宝山茶鲜叶固定样>元宝山茶红茶工艺样>九万山大茶树红茶工艺样,其IC50值分别为21.73、43.58、105.02、110.04、113.18、137.54、150.01、157.07 μg/mL(表3)。

图2 各样品对ABTS 自由基的清除效果Fig.2 Removing effect of each sample on ABTS free radicals

各供试样品的FRAP 铁离子还原能力如图3 所示。由图3 可知,在实验浓度50~800 μg/mL 范围内,各样品的FRAP 铁离子还原能力与样品质量浓度呈正相关,且呈现出明显的量效关系。阳性对照样儿茶素和Vc的还原能力较6个茶叶样品强。6个茶叶样品中,以元宝山茶绿茶工艺样的还原能力最强,九万山大茶树红茶工艺样的还原能力相对最弱。在实验浓度范围内,各供试样品的FRAP 铁离子还原能力大小依次为:儿茶素>Vc>元宝山茶绿茶工艺样>九万山大茶树鲜叶固定样>九万山大茶树绿茶工艺样>元宝山茶鲜叶固定样>元宝山茶红茶工艺样>九万山大茶树红茶工艺样,其IC50值分别为98.80、100.23、225.21、337.69、354.46、438.86、509.72、862.63 μg/mL(表3)。

图3 各样品对FRAP 铁离子的还原效果Fig.3 Reduction effect of each sample on FRAP iron ions

由三个抗氧化指标的IC50值可知,元宝山茶鲜叶固定样、元宝山茶红茶工艺样和绿茶工艺样的DPPH IC50值均小于ABTS IC50值和FRAP IC50值,均以FRAP IC50值最大。说明元宝山茶清除自由基的能力强于对铁离子的还原能力,且对脂溶性自由基(DPPH)的清除能力高于对水溶性自由基(FRAP)的清除能力。这与乔小燕等[1]对黄化英红九号的多酚提取物的研究和黄玉凤等[23]对绿茶水浸出物的研究结果一致。但郑善元等[24]对单丛茶水提物抗氧化活性的研究结果表明,单丛茶水提物对水溶性自由基的抑制率明显高于脂溶性自由基,这与本研究的结果恰好相反,导致这一结果的可能原因是由于供试材料属于不同茶类,其主要抗氧化活性成分的组成和含量差异较大。

多酚类物质是茶叶中最主要的生物活性物质,也是茶叶最主要的抗氧化成分,这类物质极易被氧化,因此它们也是红茶等发酵茶类加工过程中最主要的被氧化物质。酚类物质的氧化不仅决定了发酵茶品质的好坏,还大幅度改变了茶叶中的原始化学物质组成[25-26]。研究表明,红茶发酵过程中有50%以上酚类物质被氧化,其中儿茶素类物质的氧化比例最高,达80%以上[27-29],因此本研究中的两个红茶工艺样在抗氧化活性上较其它样品弱,而多酚类和儿茶素类物质保留较多的鲜叶固定样和绿茶工艺样的抗氧化活性整体较强。

2.3 各样品中主要生物活性化合物含量与其抗氧化活性的相关性分析

为了揭示各样品的抗氧化活性与其主要化学成分之间的相关性,计算了各抗氧化指标的IC50值与主要化学成分之间的Pearson 相关系数,结果如表4 所示。由表4 可知,各样品的DPPH、ABTS 和FRAP 抗氧化活性与茶多酚含量、黄酮含量、儿茶素总量、EC含量、EGCG 含量均呈极显著相关(p<0.01)。这与Lee 等[30]对绿茶水提物的研究结果和吕海鹏等[31]对福建白茶的研究结果一致。DPPH 和ABTS 的IC50值与EGC 含量、DL-C 含量和ECG 含量呈极显著相关(p<0.01),FRAP 的IC50值与EGC 含量、DL-C 含量和ECG 含量呈显著相关(p<0.05)。DPPH 的IC50值与GCG 含量呈显著相关(p<0.05),ABTS 的IC50值与GCG 含量呈极显著相关(p<0.01)。游离氨基酸和生物碱等其它化学成分与抗氧化活性之间无显著相关性。

表4 主要化学成分与IC50值的相关性分析Table 4 Correlation analysis between main chemical components and IC50 values

大量研究证明,氧化应激与多种疾病密切相关,因此生物活性物质的抗氧化活性一直以来都受到了广泛关注和研究[32-35]。本研究对各样品的抗氧化活性和主要化学成分的Pearson 相关性分析表明,茶多酚、黄酮和儿茶素类物质的含量与各供试样品的抗氧化活性呈极显著相关,表明它们是茶叶中最主要的抗氧化物质,它们的含量及组成比例决定了样品的抗氧化活性大小。而游离氨基酸和生物碱等其它化合物与样品的抗氧化活性无显著相关性。由相关系数大小可知,EGC、DL-C、GCG、ECG与样品清除DPPH 自由基和ABTS 自由基的能力有着更为密切的关联,而与样品的FRAP 铁离子还原能力的相关性相对较小。此外,从上述分析结果可知,九万山大茶树红茶工艺样在所有样品中的抗氧化活性最低,其茶多酚和儿茶素含量在所有样品中也是最低的,这进一步印证了样品抗氧化活性与化学成分含量的相关性分析结果的正确性。

3 结论

3.1 总的来说,元宝山茶鲜叶固定样和绿茶工艺样在主要化学成分的含量上较为接近,在茶多酚、可溶性糖、黄酮、可可碱、没食子酸、DL-C、EC 的含量上,元宝山茶鲜叶固定样(含量分别为31.33%、10.96%、0.41%、2.84%、0.21%、9.28%)与元宝山茶绿茶工艺样分别显著高于对照九万山大茶树鲜叶固定样(含量分别为25.29%、3.79%、0.33%、0.27%、0.04%、1.30%)和绿茶工艺样(p<0.05);在游离氨基酸、咖啡碱、总儿茶素、EGCG、GCG、ECG 的含量上,元宝山茶鲜叶固定样(含量分别为1.17%、0.39%、12.55%、1.45%、0.12%、0.86%)和元宝山茶绿茶工艺样分别显著低于对照九万山大茶树鲜叶固定样(含量分别为3.49%、3.71%、16.47%、9.20%、1.30%、2.37%)和绿茶工艺样(p<0.05);两个材料的红茶工艺样在上述指标上的差异也呈现相同趋势。表明元宝山茶属于典型的高茶多酚、高DL-C、高可溶性糖、高可可碱、低咖啡碱的特异类型资源。

3.2 在抗氧化活性上,总体来看,阳性对照样儿茶素和Vc 整体上较6 个茶叶样品的活性强;在清除DPPH自由基和ABTS 自由基的活性上,元宝山茶绿茶工艺样与九万山大茶树绿茶工艺样接近,元宝山茶鲜叶固定样与九万山大茶树鲜叶固定样接近,元宝山茶红茶工艺样与九万山大茶树红茶工艺样接近;在FRAP 铁离子还原能力上,以元宝山茶绿茶工艺样活性最强,其次是九万山大茶树鲜叶固定样和绿茶工艺样。从三个抗氧化指标的IC50值来看,元宝山茶鲜叶固定样、元宝山茶红茶工艺样和绿茶工艺样的DPPH IC50值(分别为18.72 μg/mL、29.19 μg/mL、16.31 μg/mL)均小于其ABTS IC50值(分别为137.54 μg/mL、150.01 μg/mL、110.04 μg/mL)和FRAP IC50值(分别为438.86 μg/mL、509.72 μg/mL、225.21 μg/mL),说明元宝山茶清除自由基的能力要强于对铁离子的还原能力,且对脂溶性自由基(DPPH)的清除能力明显高于对水溶性自由基(FRAP)的清除能力。抗氧化活性和主要化学成分的Pearson 相关性分析表明,茶多酚、黄酮和儿茶素类物质的含量与各供试样品的抗氧化活性呈极显著相关(p<0.01),游离氨基酸和生物碱等其它化合物与样品的抗氧化活性无显著相关性,表明茶多酚是样品中最主要的抗氧化物质。从上述结果可以看出,元宝山茶具有较强的体外抗氧化活性,且其抗氧化的主要物质基础为高含量的茶多酚,因此,从元宝山茶中提取的多酚类物质可以作为抗氧化剂,在食品和医疗工业中具有潜在的应用价值和前景。

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