金孝芳，馬林龍，劉艷麗，曹 丹，龔自明

6個(gè)高氨基酸茶樹(shù)品種（系）主要生化成分分析

金孝芳，馬林龍，劉艷麗，曹 丹，龔自明*

（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)茶葉研究所，湖北 武漢 430064）

為了解6個(gè)高氨基酸茶樹(shù)品種（系）白葉1號(hào)、中黃1號(hào)、黃金茶1號(hào)、蘇茶早、E1和20-2-1的主要生化成分，以湖北茶區(qū)主栽品種鄂茶1號(hào)為對(duì)照，分析了6個(gè)品種（系）春季新梢（一芽二葉）中主要生化成分并對(duì)其進(jìn)行聚類分析。結(jié)果表明，6個(gè)高氨基酸茶樹(shù)品種（系）中天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、組氨酸、精氨酸、茶氨酸及氨基酸總量均顯著高于對(duì)照，水浸出物、茶多酚、酚氨比、EGCG、GCG及兒茶素總量均顯著低于對(duì)照，其它組分變化規(guī)律不明顯。基于主要生化成分含量聚類分析顯示，白葉1號(hào)、蘇茶早、黃金茶1號(hào)、中黃1號(hào)、E1等5個(gè)品種（系）聚為一類，該類具有氨基酸含量高、茶多酚和兒茶素含量低的特性；此外，高氨基酸含量、相對(duì)較高茶多酚和兒茶素含量的品系20-2-1則單獨(dú)聚為一類。

茶樹(shù)；高氨基酸；生化成分；聚類分析

氨基酸是構(gòu)成茶葉滋味的重要組成部分，其組成、含量以及它們的降解產(chǎn)物和轉(zhuǎn)化產(chǎn)物直接影響茶葉品質(zhì)［1－2］。其中，茶氨酸是茶樹(shù)中最為豐富的游離氨基酸，其含量除對(duì)茶葉品質(zhì)以及等級(jí)有較強(qiáng)的正相關(guān)性外，還能夠有效緩減茶的苦澀味，緩解咖啡堿引起的興奮［3］。而且現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，茶氨酸還具有放松鎮(zhèn)靜、保護(hù)神經(jīng)、降血壓、降血脂、抗腫瘤、肝保護(hù)、增強(qiáng)免疫力等眾多生理及藥理功能［4－7］。氨基酸（尤其茶氨酸）保健功能的不斷開(kāi)發(fā)，及其與綠茶品質(zhì)相關(guān)性認(rèn)識(shí)不斷加強(qiáng)，人們先后培育出白葉1號(hào)、黃金芽、黃金茶1號(hào)等高氨基酸茶樹(shù)品種［1，8，9］。這些品種所制綠茶具有滋味鮮爽、香氣馥郁的品質(zhì)特征，兼具觀賞性和保健作用，在市場(chǎng)上取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益［10－11］。

湖北省產(chǎn)茶歷史悠久，擁有豐富的茶樹(shù)種質(zhì)資源，但高氨基酸茶樹(shù)品種卻非常稀少。近年來(lái)，為了豐富湖北茶區(qū)高氨基酸茶樹(shù)品種，提高湖北省名優(yōu)綠茶競(jìng)爭(zhēng)力，我省茶葉科技工作者先后引進(jìn)了白葉1號(hào)、中黃1號(hào)、黃金茶1號(hào)等多個(gè)高氨基酸茶樹(shù)良種，同時(shí)還篩選了一批高氨基酸性狀穩(wěn)定的優(yōu)良品系［12，13］。本試驗(yàn)以湖北茶區(qū)主栽品種鄂茶1號(hào)為對(duì)照，通過(guò)對(duì)本課題組篩選的2個(gè)性狀穩(wěn)定的高氨基酸優(yōu)良品系E1和20-2-1以及4個(gè)引進(jìn)高氨基酸茶樹(shù)品種白葉1號(hào)、中黃1號(hào)、黃金茶1號(hào)和蘇茶早（非高氨基酸茶樹(shù)品種，但在品比試驗(yàn)中表現(xiàn)出穩(wěn)定的高氨基酸性狀）春梢（一芽二葉）的主要生化成分進(jìn)行系統(tǒng)比較分析，了解各品種（系）間生化成分的差異，為其在湖北茶區(qū)的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)，同時(shí)也為湖北省茶樹(shù)品質(zhì)遺傳改良提供重要資源。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料采自湖北省茶樹(shù)種質(zhì)資源圃。2011年將1年生、大小一致的白葉1號(hào)、中黃1號(hào)、黃金茶1號(hào)、蘇茶早、E1、20-2-1和鄂茶1號(hào)茶苗栽植于四周空曠，地勢(shì)平坦，土壤結(jié)構(gòu)良好，肥力中等一致的試驗(yàn)田中，各品種（系）種植試驗(yàn)小區(qū)面積為13.5 m2，隨機(jī)排列，3次重復(fù)。種植方式：大行距150 cm，小行距40 cm，株距20 cm，雙行雙株側(cè)窩種植，栽培管理措施一致。2016年3月份分別采摘6個(gè)品種（系）和對(duì)照鄂茶1號(hào)的新梢一芽二葉樣品，制作蒸青樣，制作工藝流程：鮮葉—蒸汽殺青（3 min）—烘干（80℃，3h）—磨碎過(guò)40目篩。

1.2 試劑與儀器

1.2.1 主要試劑 色譜級(jí)甲醇、乙腈、乙酸購(gòu)自美國(guó)TEDIA公司，兒茶素及咖啡堿標(biāo)品購(gòu)自美國(guó)Sigma aldrich公司，氨基酸分析專用試劑包AccQ·Tag（衍生試劑AccQ·Fluor和洗脫緩沖鹽）、17種氨基酸混合標(biāo)樣購(gòu)自美國(guó)Waters公司，L－茶氨酸購(gòu)自上海源葉生物科技有限公司，硫酸亞鐵、酒石酸鉀鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、茚三酮、氯化亞錫等購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限責(zé)任公司。

1.2.2 主要儀器 高效液相色譜儀（E2695，2998PDA Detector）美國(guó)Waters公司；氣質(zhì)聯(lián)用儀（5975C）美國(guó)安捷倫科技有限公司；電子天平（SQP）賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；電熱鼓風(fēng)干燥箱（WGL-230B）、電熱恒溫水浴鍋（DK-98-Ⅱ）天津市泰斯特儀器有限公司；紫外－可見(jiàn)分光光度計(jì)（U-5100）日本日立公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 主要生化成分測(cè)定 茶多酚含量測(cè)定采用酒石酸亞鐵比色法［14］；游離氨基酸含量測(cè)定采用茚三酮比色法［15］；水浸出物含量測(cè)定參照GB／T 8305—2002［16］；咖啡堿、兒茶素組分采用HPLC法［12］；氨基酸組分采用HPLC分析方法—Acc Q· Tag法［12］。

1.3.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 數(shù)據(jù)處理分析采用Excel 2007軟件和SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各品種（系）主要生化成分分析

2.1.1 主要常規(guī)品質(zhì)成分分析 對(duì)6個(gè)高氨基酸茶樹(shù)品種（系）主要常規(guī)品質(zhì)成分進(jìn)行測(cè)定分析，由表1可知，6個(gè)高氨基酸茶樹(shù)品種（系）氨基酸含量為4.51%～6.07%，均極顯著高于對(duì)照，其中篩選的2個(gè)品系E1和20-2-1僅低于中黃1號(hào)。氨基酸是形成茶葉鮮爽味的主要物質(zhì)，對(duì)茶葉品質(zhì)以及等級(jí)有較強(qiáng)的正相關(guān)性［17，18］，因此，6個(gè)高氨基酸茶樹(shù)品種（系）所制綠茶的鮮味要明顯高于對(duì)照。水浸出物是反映茶葉特征性成分含量以及茶湯濃淡厚薄的一個(gè)重要指標(biāo)［12］，6個(gè)品種（系）水浸出物均不同程度低于對(duì)照，達(dá)到極顯著差異；此外，2個(gè)品系水浸出物含量要高于4個(gè)引進(jìn)品種，說(shuō)明品系的內(nèi)含物質(zhì)較引進(jìn)品種豐富。咖啡堿是茶湯呈苦味的主要物質(zhì)［8］，6個(gè)品種（系）在咖啡堿含量上無(wú)顯著規(guī)律，其中蘇茶早咖啡堿含量最低，僅為2.01%，較對(duì)照低43.54%。茶多酚是綠茶苦澀味形成的主要物質(zhì)，同時(shí)也是一種天然抗氧化劑，對(duì)人體具有很好的保健作用［19］，從表1可以看出，6個(gè)品種（系）茶多酚含量均極顯著低于對(duì)照，為17.99%～28.04%；品系20-2-1茶多酚含量明顯高于其它5個(gè)品種（系），因此，它們所制綠茶苦澀味會(huì)低于對(duì)照和20-2-1。酚氨比是反映茶葉品質(zhì)特征的一個(gè)重要參數(shù)，名優(yōu)綠茶一般要求酚氨比低，以保證滋味鮮爽特性［20］，從表1可知，6個(gè)供試品種（系）酚氨比范圍為2.96～5.37，均低于對(duì)照，說(shuō)明6個(gè)高氨基酸茶樹(shù)品種（系）均適制名優(yōu)綠茶。

2.1.2 氨基酸組分分析 從表2中可知，6個(gè)高氨基酸茶樹(shù)品種（系）18種游離氨基酸總量為30.23～38.91 mg·g－1，是對(duì)照的1.5～2倍。由表1與表2比較可知，茚三酮比色法測(cè)定氨基酸總量明顯高于HPLC法測(cè)定18種氨基酸總量，這主要是由于不同氨基酸在570 nm處的吸光度存在差異以及茶湯中存在蛋白質(zhì)和多肽的干擾所致，但氨基酸含量在不同品種（系）呈現(xiàn)的規(guī)律基本一致［21］。從表2可以看出，天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、組氨酸、精氨酸和茶氨酸是6個(gè)品種（系）的主要氨基酸，均不同程度高于對(duì)照，其中茶氨酸含量最高，約為總量的50%；而其它氨基酸組分在不同的品種（系）中無(wú)顯著變化規(guī)律。研究表明，氨基酸的組成、含量及其降解產(chǎn)物和轉(zhuǎn)化產(chǎn)物都直接影響名優(yōu)茶品質(zhì)，袁林穎等認(rèn)為除茶氨酸外，天冬氨酸、谷氨酸和精氨酸也與綠茶品質(zhì)呈極顯著正相關(guān)［22］。因此，6個(gè)高氨基酸茶樹(shù)品種（系）所制綠茶的品質(zhì)要優(yōu)于對(duì)照。同時(shí)，氨基酸與綠茶香氣具有直接或間接的關(guān)系，氨基酸總量與綠茶香氣呈極顯著正相關(guān)［1，23］，說(shuō)明6個(gè)高氨基酸茶樹(shù)品種（系）所制綠茶的香氣要優(yōu)于對(duì)照。

表1 各品種（系）常規(guī)生化成分含量Table 1 Biochemical compositions of teas

表2 各品種（系）氨基酸組分含量Table 2 Amino acid contents in shoots of 6 tea cultivars（單位：mg·g－1）

2.1.3 兒茶素組分分析 兒茶素是茶葉苦澀味形成的主要物質(zhì)，對(duì)茶葉色、香、味品質(zhì)的形成有重要作用［24，25］。由表3可知，6個(gè)高氨基酸茶樹(shù)品種（系）兒茶素總量為63.01～118.87 mg·g－1，均低于對(duì)照；其中20-2-1和黃金茶1號(hào)兒茶素總量較為接近，明顯要高于其它4個(gè)品種（系），中黃1號(hào)兒茶素總量最低，僅為63.01 mg·g－1。兒茶素分為收斂性強(qiáng)的酯型兒茶素（ECCG、GCG、ECG、CG）回味爽口的非酯型兒茶素（GC、EGC、C、EC），從表3可以看出，6個(gè)品種（系）酯型兒茶素總量要顯著低于對(duì)照，而非酯型兒茶素總量?jī)H中黃1號(hào)和E1低于對(duì)照，其余品種（系）均要顯著高于對(duì)照。從兒茶素組分來(lái)看，EGCG為供試品種的主要兒茶素，含量范圍為25.61～51.70 mg·g－1，均低于對(duì)照，其中20-2-1的EGCG含量明顯高于其它5個(gè)品種（系）；6個(gè)品種（系）GCG含量顯著低于對(duì)照，其它兒茶素組分在各品種（系）間無(wú)明顯的變化規(guī)律。綜上所述，白葉1號(hào)、中黃1號(hào)、蘇茶早、E1等4個(gè)高氨基酸茶樹(shù)品種（系）的兒茶素含量較低，構(gòu)成茶葉苦澀味的組分含量較少，所制綠茶具有苦澀味輕、收斂性弱、茶湯淡爽等品質(zhì)特征；20-2-1和黃金茶1號(hào)茶湯較為濃郁，但因其氨基酸含量高，所制綠茶在苦澀味方面明顯優(yōu)于對(duì)照。

表3 各品種（系）兒茶素組分含量Table 3 Catechin contents in shoots of 6 tea cultivars（單位：mg·g－1）

2.2 各品種（系）主要生化指標(biāo)聚類分析

對(duì)6個(gè)高氨基酸茶樹(shù)品種（系）以及對(duì)照品種鄂茶1號(hào)的主要生化成分指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，結(jié)果如圖1所示。當(dāng)聚類歐式距離取值D＝10時(shí)，可把7個(gè)茶樹(shù)品種（系）分為3類，第Ⅰ類群包括白葉1號(hào)、蘇茶早、黃金茶1號(hào)、中黃1號(hào)、E1共5個(gè)品種（系），這類群體主要表現(xiàn)為氨基酸含量高，茶多酚和兒茶素含量低等特點(diǎn)，同時(shí)該類群又分為2個(gè)亞類，A亞類包括白葉1號(hào)、黃金茶1號(hào)、蘇茶早3個(gè)品種，說(shuō)明這3個(gè)品種中生化指標(biāo)上非常類似；B亞類包括中黃1號(hào)和E1，說(shuō)明我們篩選的高氨基酸茶樹(shù)品系E1在生化成分上與高氨基酸茶樹(shù)品種中黃1號(hào)類似。第2類群僅有對(duì)照鄂茶1號(hào)，說(shuō)明對(duì)照在生化成分能夠明顯區(qū)別6個(gè)高氨基酸茶樹(shù)品種（系），具有氨基酸含量低，茶多酚和兒茶素含量高特點(diǎn)。第三類群僅包括品系20-2-1，這一類群主要表現(xiàn)為含量氨基酸高，茶多酚和兒茶素含量相對(duì)較高的特點(diǎn)。

圖1 基于主要生化成分含量的聚類圖Fig.1 Result of cluster analysis based on major biochemical contents in shoots of 6 tea cultivars

3 結(jié)論與討論

茶葉色、香、味優(yōu)良品質(zhì)的形成，是茶葉中存在的一些特征性成分綜合配比和諧的結(jié)果，這些能夠反映茶葉品質(zhì)特征的功能性成分主要是氨基酸、茶多酚、嘌呤堿等化合物［12］。氨基酸是形成茶葉鮮爽味的主要物質(zhì)，其組成、含量及其降解產(chǎn)物和轉(zhuǎn)化產(chǎn)物都直接影響名優(yōu)茶品質(zhì)［1，2］；同時(shí)，氨基酸與綠茶香氣具有直接或間接的關(guān)系，氨基酸總量與綠茶香氣呈極顯著正相關(guān)［1］。茶葉中咖啡堿、兒茶素是茶葉中嘌呤堿和多酚類的主要成分，是茶湯滋味苦澀味形成的主要物質(zhì)，直接影響茶葉品質(zhì)［24］。酚氨比是反映茶樹(shù)品種特性的一個(gè)重要生化指標(biāo)。名優(yōu)綠茶一般要求氨基酸含量高，多酚類含量中等，以形成香高味鮮的品質(zhì)特征。一般認(rèn)為酚氨比小的茶樹(shù)品種較適合制作綠茶，若用酚氨比較大的茶樹(shù)品種鮮葉加工綠茶，往往滋味苦澀［17］。本研究表明，供試的6個(gè)高氨基酸茶樹(shù)品種（系）中氨基酸總量以及對(duì)綠茶品質(zhì)極其相關(guān)的天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、組氨酸、精氨酸和茶氨酸均顯著高于對(duì)照，而水浸出物、茶多酚、兒茶素總量、酚氨比均顯著低于對(duì)照，這說(shuō)明6個(gè)品種（系）所制綠茶的鮮味要明顯高于對(duì)照，香氣要優(yōu)于對(duì)照，苦澀味較輕，較適合制作名優(yōu)綠茶。通過(guò)各品種（系）生化成分含量的聚類分析結(jié)果可知，白葉1號(hào)、蘇茶早、黃金茶1號(hào)、中黃1號(hào)、E1等5個(gè)品種（系）聚為一類，而品系20-2-1則單獨(dú)聚為一類，這主要是由于品系20-2-1不僅具有高含量氨基酸的特點(diǎn)，還具有相對(duì)較高含量的茶多酚和兒茶素所致，這進(jìn)一步暗示著品系20-2-1制綠茶品質(zhì)可能更優(yōu)于其他5個(gè)高氨基酸茶樹(shù)品種（系）。

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Biochemical Compositions of Teas High in Amino Acids

JIN Xiao-fang，MA Lin-long，LIU Yan-li，CAO Dan，GONG Zi-ming*
（Fruit and Tea Research Institute，Hubei Academy of Agricultural Sciences，Wuhan，Hubei 430064，China）

Six varieties of teas，including Baiye 1，Zhonghuang 1，Suchazao，Huangjincha 1，20-2-1 and E1，that have relatively high amino acid contents were analyzed for their biochemical compositions in the leaves.The widely cultivated Echa 1 was designated as control for comparison.Spring shoots comprising a bud and two leaves of the cultivars were plucked for the chemical and cluster analyses.The results showed that the contents of aspartate，serine，glutamate，histidine，arginine，theanine，and total amino acids in the shoots were significantly higher than those in control.On the other hand，lower water extract，polyphenols，phenol／amino acid ratio，EGCG，GCG，and total catechins，while a lack of significant differences on the other components，were found among the 6 cultivars as compared to control.A cluster analysis based on the compositional makeups of the teas indicated that Baiye 1，Zhonghuang 1，Suchazao，Huangjincha 1 and E1 could be categorized in one group that contained high amino acids with low polyphenols and catechins；whereas，20-2-1 stood alone in a group that had high amino acids，as well as polyphenols and catechins.

tea（Camellia sinensis）；high amino acid；biochemical composition；cluster analysis

S571.1

A

2096－0220（2017）02－0058－05

2017－04－14初稿；2017－05－23修改稿

湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心項(xiàng)目（2016－620－000－001－032）；湖北省農(nóng)科院青年科學(xué)基金（2016NKYJJ24）。作者簡(jiǎn)介：金孝芳（1982－），男，助理研究員，主要從事茶樹(shù)種質(zhì)資源與遺傳育種工作。E－mail：xfjin＠126.com

*通訊作者：龔自明（1966－），男，研究員，主要從事茶葉科研工作。E－mail：ziminggong＠163.com