云南省景洪地區(qū)大茶樹咖啡堿和兒茶素含量的比較

段志芬， 成 浩，尚衛(wèi)瓊， 李友勇*， 楊毅堅(jiān)， 楊盛美， 劉本英*， 矣 兵， 郭順云

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，云南勐海 666201；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，浙江杭州 310008；3.云南省景洪市農(nóng)業(yè)局經(jīng)濟(jì)作物工作站，云南景洪 666101)

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云南省景洪地區(qū)大茶樹咖啡堿和兒茶素含量的比較

段志芬1， 成 浩2，尚衛(wèi)瓊1， 李友勇1*， 楊毅堅(jiān)1， 楊盛美1， 劉本英1*， 矣 兵1， 郭順云3

(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，云南勐海 666201；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，浙江杭州 310008；3.云南省景洪市農(nóng)業(yè)局經(jīng)濟(jì)作物工作站，云南景洪 666101)

[目的]對云南省景洪地區(qū)大茶樹資源進(jìn)行調(diào)查研究，以兒茶素類和咖啡堿含量為篩選指標(biāo)，為篩選優(yōu)異茶樹種質(zhì)資源提供依據(jù)。 [方法]采用高效液相色譜法對云南省景洪地區(qū)49株大茶樹的咖啡堿和兒茶素含量進(jìn)行測定和比較。[結(jié)果]景洪地區(qū)大茶樹兒茶素總含量的變化范圍為9.500%～21.137%，酯型兒茶素含量的變化范圍為0.085%～10.045%，其中表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)含量的變化范圍為3.717%～8.977%。非酯型兒茶素含量的變化范圍為1.297%～4.346%；咖啡堿含量的變化范圍為0.55%～4.76%；14株大茶樹的EGCG含量均大于7.000%，其中10株為低咖啡堿茶樹資源(咖啡堿含量≤1.50%)。[結(jié)論]該研究結(jié)果對云南地區(qū)選育優(yōu)異茶樹種質(zhì)資源具有一定的指導(dǎo)意義。

大茶樹；兒茶素；咖啡堿；高效液相色譜

茶是世界三大飲料之一，發(fā)源于我國。茶葉中含有大量的多元酚類化合物，這些化合物統(tǒng)稱為茶多酚(Tea polyphenol，TP)，占茶葉干重的 18%～40%。大量研究表明，茶多酚具有很強(qiáng)的抗氧化能力，一直作為天然的食品抗氧化添加劑[1]。對茶多酚的化學(xué)成分研究表明，茶多酚的主要成分是兒茶素類化合物(Catechins)，占茶多酚總量的 70%～80%，主要含有兒茶素(C)、表兒茶素(EC)、表兒茶素沒食子酸酯(ECG)、表沒食子兒茶素(EGC)及表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG) 等多種活性物質(zhì)，其中以 EGCG 含量最高，占兒茶素總量的 50%～60%[2]。GCG、ECG、EGCG屬于酯型兒茶素，而EC屬于非酯型兒茶素。EGCG是茶葉中具有抗癌功效的核心成分[3-4]，是決定茶葉飲料品質(zhì)的關(guān)鍵因子之一[5]。由于兒茶素具有廣泛的保健和藥理功效，以及較強(qiáng)的食品抗氧化特性，近年來茶葉中兒茶素已成為醫(yī)藥和食品領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。大量研究表明，EGCG 具有抗菌、抗癌、抗突變、除臭、清除自由基、延緩衰老、預(yù)防蛀牙、預(yù)防和治療心腦血管系統(tǒng)疾病，以及調(diào)理內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)等生物活性，同時(shí)對機(jī)體內(nèi)生物代謝酶具有抑制活性，由此將對機(jī)體的肝解毒功能及藥物的聯(lián)合應(yīng)用產(chǎn)生重要影響[6-10]。目前，EGCG 還 不 能 人 工 合 成，茶 葉 是EGCG的唯一來源[5]。茶葉中咖啡堿含量通常為2%～4%，若咖啡堿含量高于5%，則屬于高咖啡堿茶樹資源；若咖啡堿含量低于1%，則屬于低咖啡堿茶樹資源[11]。咖啡堿是一種甲基黃嘌呤，是茶葉的主要呈味物質(zhì)，具有消食、少睡、利尿、益思等保健功能，適度攝入咖啡堿可以興奮神經(jīng)中樞，有利于提高反應(yīng)速度、 集中注意力和消除疲勞，常用作興奮性藥劑[12-15]。兒茶素類和咖啡堿含量特異性茶樹資源的篩選可為茶葉的綜合利用提供更大的空間。然而，目前已有兒茶素類和咖啡堿含量特異性茶樹資源的研究主要集中于傳統(tǒng)栽培茶樹品種優(yōu)質(zhì)資源的篩選，而一般大茶樹的兒茶素含量更高，對其優(yōu)質(zhì)資源的篩選卻很少報(bào)道。筆者以兒茶素類和咖啡堿含量為指標(biāo)，對云南景洪大茶樹資源進(jìn)行了調(diào)查研究。

1　材料與方法

1.1材料供試材料取自云南省景洪市內(nèi)不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)的單株大茶樹。選取具有代表性的49份大茶樹資源作為試驗(yàn)材料(表 1)，采摘標(biāo)準(zhǔn)為 1 芽 2 葉，采摘時(shí)間為2015 年 4 月。

1.2方法

1.2.1茶樣制作。根據(jù)《茶樹種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[16]的方法，制作分析樣品，粉碎后待測。

1.2.2供試品溶液的制備。準(zhǔn)備稱取0.2 g茶樣置于10 mL離心管中，加入5 mL 70%甲醇溶液，70 ℃水浴浸提10 min(每隔5 min搖動(dòng)1次)，冷卻至室溫，3 500 r/min轉(zhuǎn)速下離心10 min，按照相同方法操作2次，合并提取液定容至10 mL容量瓶，搖勻。吸取2 mL提取液至10 mL刻度管內(nèi)，加入8 mL穩(wěn)定液定容至刻度，過0.45 μm有機(jī)微孔濾膜，取續(xù)濾液，即得到供試品溶液。

1.2.3咖啡堿和兒茶素含量的測定。采用高效液相色譜法(HPLC)測定咖啡堿和兒茶素的含量。色譜柱為Phenomenex C18 色譜柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流動(dòng)相為1%甲酸水溶液(A)和乙腈(B)，線性梯度洗脫0～42 min，4.0%～18.7%乙腈，42～43 min，18.7%～4.0%乙腈；柱溫40 ℃，流速1.0 mL/min，檢測波長280 nm；進(jìn)樣量10 μL。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析采用 Excel和DPS軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

2　結(jié)果與分析

2.1兒茶素總含量從圖1可以看出，大茶樹茶樣中兒茶素類總量的變化范圍為9.500%～21.137%，其中帕冷一隊(duì)1號大茶樹、南盆老寨2號大茶樹、曼傘老寨3號大茶樹、曼加坡坎1號大茶樹的兒茶素總含量較高，分別為21.137%、20.547%、20.281%和20.035%；曼播中寨1號大茶樹、曼加坡坎6號大茶樹的兒茶素總含量較低，分別為10.772%和9.500%。阮宇成等[17]研究表明大茶樹的兒茶素總含量和酯型兒茶素含量都很低。若大茶樹的兒茶素總含量較高，可能是由于向栽培種進(jìn)化的結(jié)果；若大茶樹的兒茶素總含量較低，可能是由于其更趨向于野生型茶樹。

表1　供試材料

圖1　49株大茶樹兒茶素總含量的比較Fig.1　Comparison of total catechin contents of 49 tea trees

2.2酯型兒茶素含量從圖2可以看出，茶樣的酯型兒茶素類成分的變化范圍為0.085%～10.045%，其中EGCG的變化范圍為3.717%～8.977%， EGCG是茶葉中最主要的酯型兒茶素。EGCG含量≥8.000%的大茶樹有6株，分別為曼加坡坎4號大茶樹(8.977%)、科聯(lián)1號大茶樹(8.816%)、嘎灑安麻老寨1號大茶樹(8.619%)、曼加干邊6號大茶樹(8.454%)、嘎灑安麻老寨2號大茶樹(8.263%)、南盆老寨2號大茶樹(8.173%)；曼傘老寨5號大茶樹EGCG含量最低，為3.717%。龔志華等[18]將EGCG含量超過7.000%的茶樹視為高EGCG特性茶樹資源。 由此可見，1號、4號、12號、16號、22號、24號、27號、31號、32號、33號、39號、41號、45號、49號大茶樹都屬于高EGCG含量的茶樹資源。GCG含量超過0.25%的大茶樹有5株，其中帕冷一隊(duì)1號大茶樹GCG含量最高(0.35%),而么桌3號大茶樹的GCG含量最低(0.09%)。ECG含量超過7.50%的大茶樹有5株，其中帕冷一隊(duì)1號大茶樹的ECG含量最高(10.45%),而么桌3號大茶樹的ECG含量最低(1.73%)。

圖2　49株大茶樹酯型兒茶素含量的比較Fig.2 Comparison of ester catechin contents of 49 tea trees

2.3非酯型兒茶素EC含量從圖3可以看出，大茶樹的非酯型兒茶素類含量的變化范圍為1.297%～4.346%。其中，曼加坡坎2號大茶樹的非酯型兒茶素含量最高，為4.346%；彎角山大茶樹的非酯型兒茶素含量最低，為1.297%。非酯型兒茶素含量≥4.000%的大茶樹有1株，非酯型兒茶素含量≥3.000%的有2株；非酯型兒茶素含量≤2.000%的有9株,分別為曼播中寨2號大茶樹(1.507%)、么桌3號大茶樹(1.747%)、拉沙2號大茶樹(1.844%)、司土老寨3號大茶樹(1.676%)、彎角山大茶樹(1.297%)、拉沙1號大茶樹(1.815%)、洛特老寨1號大茶樹(1.690%)、曼加干邊5號大茶樹(1.945%)、曼加干邊3號大茶樹(1.935%)。由此可見，云南省景洪地區(qū)大茶樹的非酯型兒茶素含量存在較大的差異。

圖3　49株大茶樹非酯型兒茶素EC含量的比較Fig.3　Comparison of EC content of nonesterified catechins in 49 tea trees

2.4咖啡堿含量從圖4可以看出，景洪地區(qū)大茶樹資源咖啡堿含量的變化范圍為0.55%～4.76%。 49株大茶樹種質(zhì)中咖啡堿含量最高的是曼加坡坎11號大茶樹(4.76%)，其次為曼加干邊4號大茶樹(4.72%);咖啡堿含量最低的是曼加坡坎6號大茶樹，為0.55%;咖啡堿含量為4.00%～5.00%的大茶樹資源有23株，咖啡堿含量為2.00%～4.00% 的大茶樹資源有10株，CAF含量為1.50%～2.00%的大茶樹資源有3株，而低咖啡堿含量(≤1.50%)的特異資

圖4　49株大茶樹咖啡堿含量的比較Fig.4　Comparison of caffeine content of 49 tea trees

源有14株，咖啡堿含量極低(≤1.00%)的大茶樹有10株，包括曼加坡坎6號大茶樹、大寨5號大茶樹、光明水庫2號大茶樹、曼加坡坎3號大茶樹、曼加坡坎5號大茶樹、曼加坡坎8號大茶樹、曼播中寨1號大茶樹、曼加坡坎7號大茶樹、光明水庫1號大茶樹、光明水庫4號大茶樹。若咖啡堿含量低于1.00%，則屬于低咖啡堿茶樹資源，甚至可稱為無咖啡堿茶樹資源。 在茶組植物中，天然低咖啡堿茶樹資源非常稀少，可作為一種低咖啡堿茶樹品種選育的試材。不同株大茶樹的咖啡堿含量差異較大的主要原因可能是野生古茶樹種質(zhì)資源分布在不同的地區(qū)，茶樹資源具有豐富的生物多樣性。

3　結(jié)論

筆者通過對景洪地區(qū)大茶樹資源的調(diào)查和篩選，發(fā)現(xiàn)1號、4號、12號、16號、22號、24號、27號、31號、32號、33號、39號、41號、45號、49號大茶樹都屬于高EGCG含量的茶樹資源，其EGCG含量均高于7.000%。低咖啡堿含量(≤1.50%) 的大茶樹資源有14株，其中咖啡堿含量極低(≤1.00%)的大茶樹有10株，包括曼加坡坎6號大茶樹、大寨5號大茶樹、光明水庫2號大茶樹、曼加坡坎3號大茶樹、曼加坡坎5號大茶樹、曼加坡坎8號大茶樹、曼播中寨1號大茶樹、曼加坡坎7號大茶樹、光明水庫1號大茶樹、光明水庫4號大茶樹，占總資源數(shù)的24.08%。

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Comparative Analysis of Catechin and Caffeine Content of Tea Plant in Jinghong Region of Yunnan Province

DUAN Zhi-fen1，CHENG Hao2，SHANG Wei-qiong1, LI You-yong1*,LIU Ben-ying1*et al

(1.Tea Research Institute，Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Menghai，Yunnan 666201; 2.Tea Research Institute，Chinese Academy of Agricultural Science，Hangzhou，Zhejiang 310008)

[Objective] To investigate the tea plant [Camelliasinensis(L.) O.Kuntze] resources in Jinghong Region of Yunnan Province，to use catechin and caffeine contents as the screening indexes，and to provide

for the screening of specific tea germplasm resources.[Method] High-performance liquid chromatography was used to detect the contents of catechin and caffeine in tea samples.catechin and caffeine contents in 49 tea trees were compared in Jinghong Region of Yunnan Province.[Result] The total catechin content ranged from 9.500% to 21.137%; the ester catechins content ranged from 0.085% to 10.054%.Among them，the EGCG content varied from 3.717% to 8.977%，the nonesterified catechin content ranged from 1.297% to 4.364%; the caffeine content ranged from 0.550% to 4.760%.EGCG in 14 tea trees were greater than 7.000%. Among them，10 were low caffeine tree resources (caffeine content ≤ 1.50%).[Conclusion] This research results has certain guiding significance to the breeding of excellent tea germplasm resources in Yunnan area.

Tea plant (Camelliasinensis); Catechin; Caffeine; HPLC

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31160175，31440034)；農(nóng)業(yè)部茶樹生物學(xué)與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題。

段志芬(1976- )，女，白族，云南大理人，副研究員，碩士，從事茶樹資源創(chuàng)新與遺傳育種研究。*通訊作者，劉本英，研究員，博士，從事茶樹種質(zhì)資源創(chuàng)新、遺傳改良及分子生物學(xué)研究；*通訊作者，李友勇，副研究員，碩士，從事茶樹種質(zhì)資源創(chuàng)新與遺傳改良研究。

2016-07-06

S 571.1

A

0517-6611(2016)27-0001-03