化學成分含量特異的茶樹資源篩選研究進展

王治會 岳翠男 彭華 江新鳳 楊普香

(江西省蠶桑茶葉研究所 330202)

我國是茶樹的發源地，種質資源豐富[1]。隨著人們生活水平的提高以及茶葉中化學成分的藥理功能研究不斷深入，消費者對傳統飲用茶提出了新的要求，因此，茶樹種質中化學成分含量特異的資源被發掘與利用。目前科研人員已經篩選出低咖啡堿、高EGCG、高茶氨酸、高花青素、高γ-氨基丁酸、高茶多糖等特異性茶樹資源，并在品種選育、茶產品開發和茶葉副產品中應用[1, 2]。這些資源不但是茶樹遺傳育種的基礎材料，也是高附加值茶產品開發的材料來源。本文對化學成分含量特異的茶樹種質資源篩選現狀進行綜述，為后續篩選研究與利用提供參考。

1 低咖啡堿茶樹資源

咖啡堿是茶葉的主要生化成分之一，常規含量為2%～4%，呈苦味，既具有保健功效又具有副作用[3]，茶葉中咖啡堿含量低于1.5%時可視為低咖啡堿資源[5]。有研究顯示，咖啡堿是一種能刺激人體中樞神經，促進大腦興奮的一種興奮劑，過量會對人產生副作用，包括刺激中樞神經、影響睡眠、提高類風濕關節炎的患病率等[4]。因此，能夠保持茶葉風味和營養成分的低咖啡堿茶受到市場的歡迎。目前國內外對于低咖啡堿茶樹資源的選育已取得了一些成果。唐一春等[6]對于云南境內100份茶樹資源的生化成分進行檢測分析，篩選出咖啡堿含量小于1%的茶樹種質2份。張宏達等[7]在廣東境內發現的一種天然無咖啡堿的茶樹品種資源可可茶，其所含的嘌呤堿以可可堿為主，不含咖啡堿。王會等[8]對12份茶樹種質資源進行鑒定，發現J-1、J-2、J-4屬于低咖啡堿茶樹品種。楊亞軍等[9]對云南、貴州、廣州等地的大量資源進行篩選，最終發現2份低咖啡堿茶樹資源。陳盛相等[5]從聯江良種場以及蒙頂山的70份資源中，最終篩選出2份低咖啡堿茶樹資源。段志芬等[10]使用云南景洪的49份野生古茶樹資源作為材料，其中曼加坡坎3號、光明水庫2號、大寨5號和曼加坡坎6號大茶樹4份為低咖啡古茶樹資源。張凱等[11]對川渝地區野生大茶樹資源進行調查研究，其中黃山苦茶的咖啡堿含量只有0.323%。日本對從中國引進的319個品系、從斯里蘭卡、印度、孟加拉國等地引進的512個品系以及日本本土的703個品系做化學成分檢測，發現1個從中國引入的品種和7個日本本土品種屬于低咖啡堿茶樹資源[12]。

2 高γ-氨基丁酸茶樹資源

γ-氨基丁酸(GABA)是中樞神經系統的一種抑制性傳遞物質，具有改善神經機能、鎮靜神經和抵抗焦慮等生物活性功能[13]。當茶葉中GABA含量達到1.5mg/g以上時，可稱之為GABA茶[14]。因GABA主要是由L-谷氨酸在L-谷氨酸脫羧酶的催化作用下脫羧形成，所以谷氨酸含量代表了生物合成GABA的潛力，在沒有外源谷氨酸進入茶樹葉片時，茶樹中谷氨酸含量可作為選擇適制γ-氨基丁酸茶一個重要的生化指標[15]。林智等[16]篩選出適制γ-氨基丁酸茶的綠茶品種7個、烏龍茶品種1個；同時也研究表明在真空條件下處理茶鮮葉富集γ-氨基丁酸的最佳條件是：溫度25 ℃、時間8 h。金孝芳等[17]研究表明，黃金茶1號、白葉1號、蘇茶早、中黃1號、E1和20-2-1為高谷氨酸茶樹品種。黃亮等[18]研究表明，川茶2號為高谷氨酸茶樹品種。蔣陳凱等[19]測定了大瑤山29份茶樹單株的生化指標，其中高谷氨酸資源9份；同時研究表明，采用氨基酸含量高，特別是谷氨酸含量高的茶樹鮮葉為原料加工γ-氨基丁酸茶的GABA含量較高。日本研究表明，生產綠茶類γ-氨基丁酸茶可用藪北等綠茶品種，生產烏龍茶類和紅茶類γ-氨基丁酸茶可用紅富士等紅茶品種[20]。

3 高EGCG茶樹資源

茶樹中EGCG含量高于13%的可視為特異資源，具有抗腫瘤、清除自由基、保護腎臟和肝臟、抗病毒、降壓、降脂、降血糖、抗突變、抑制黑色素合成等功效[21]。目前國內研究已經發掘出部分特異EGCG的茶樹種質資源。林金科等[22]以福建省茶樹品種園780份資源為試驗材料，依外部形態特征初步篩選出45份較有希望的資源，其中有11份資源的EGCG含量高于13%。張凱等[11]從川渝地區野生大茶樹資源中篩選出1份EGCG含量大于13%茶樹資源。劉本英等[23]以勐海國家種質茶樹資源圃中的121個云南茶樹資源為材料，篩選出3份高EGCG含量的茶樹資源。唐曉波等[24]以四川茶區33個地方茶樹資源作為供試材料，其中N-2、N-3、N-4、N-5、N-6、蒙山11號和花秋1號為高EGCG茶樹資源。馬玲等[25]以云南96個資源為材料，篩選出水仙黃大葉茶、大坪大葉茶、寶紅茶、廣西橫縣小葉種和格8號等5個高EGCG含量茶樹資源。蔣堃等[26]以陜南地區茶樹種質資源圃中的83個品種為材料，篩選出宜昌大葉種、西鄉大河12號等28個屬于高EGCG含量茶樹種質資源。

4 高花青素茶樹資源

花青素是茶葉中水溶性天然色素，屬黃酮類化合物，常規含量為0.01%左右，因具有抗氧化清除自由基、抗炎癥、降壓、抗癌并對疾病的治療有輔助改善作用受到人們關注[28]。目前研究發現，在茶樹種質資源中存在高花青素含量的種質。楊興榮等[29]選育的紫娟品種遺傳特性穩定、品種性狀純一、具有無變異的紫芽、紫葉、紫莖，且花青素含量為2.914%，屬于高花青素茶樹資源。吳華玲等[30]從云南大葉和鳳凰水仙群體種中選出20份紅紫芽資源，其花青素含量為0.57%～1.2%。蕭力爭等[31]篩選到9803和9809兩個高花青素新品系。黃華林等[32]選育的紅葉1號、紅葉2號、紅葉14號、丹鳳等為高花青素茶樹新品種，花青素含量范圍為1.59%～2.70%。目前所篩選出來的高花青素種質資源基本上為紫葉、紅葉等類型，這也是高花青素茶樹資源的代表性特征。

5 高茶氨酸茶樹資源

茶氨酸是茶樹中一種比較特殊的、在一般植物中罕見的氨基酸，其具有降血壓、減肥、護肝、提高免疫、增強記憶力等功能，現已廣泛應用到醫藥和茶葉副產品中，高茶氨酸含量的茶樹資源所制作的茶葉滋味鮮爽，當茶氨酸含量大于3%時為高茶氨酸茶樹資源[34]。目前國內已經篩選出部分高茶氨酸茶樹資源。方開星等[35]對凌云白毫群體的氨基酸含量進行測定，其中凌云1號、凌云2號等10多份資源的氨基酸含量高達7%。岳婕等[34]采用高效液相色譜分析法，比較了29個茶樹品種間茶氨酸含量，茶氨酸大于3%的僅有安吉白茶，其含量為4.8%。杜穎穎等[36]對黃金芽、小雪芽、白葉茶1號和千年雪4個白化茶樹品種的茶氨酸進行測定，其中白葉茶1號的茶氨酸含量達到3%，屬于高茶氨酸茶樹資源。趙洋等[37]對75份黃金茶群體資源進行高氨基酸茶樹資源篩選，共篩選出36份高氨基酸資源、1份高茶氨酸資源。

6 高茶多糖茶樹資源

茶多糖是茶葉中繼茶多酚之后被發現的又一重要生理活性物質，其有顯著的降血糖功效和免疫活性，有望開發成為防治糖尿病、心血管疾病和增強肌體免疫功能的新型藥物和功能性食品，高含量茶多糖種質資源制作的茶葉滋味較為醇和、甘甜[38]。目前國內對于高茶多糖種質資源的發掘較少，涂良劍等[39]通過3年的重復試驗，從83份烏龍茶種質中篩選出茶多糖含量高且穩定的種質 OTV53、OTV08，含量分別為2.88%、3.03%，且表明烏龍茶茶樹資源中的茶多糖含量高于綠茶和紅茶，且原料越老，茶多糖的含量越高。

7 展望

攜帶優異基因的生物資源能帶來巨大的經濟和社會效益。特異茶樹種質資源因生化成分含量的特異性，越來越受人們關注。加強化學成分含量特異的茶樹種質資源發掘，有利于完善資源交流平臺，實現部分種質資源信息共享；開展對野生資源、稀有資源等的基礎調查工作，從已有的種質資源中篩選具有某些化學成分含量特異的種質，可以滿足育種和生產的需求。目前我國對于這些資源的發掘、研究與利用尚有不足之處，與特異茶樹的相關主導基因沒有相應研究，如果可以分離獲得一批具有自主知識產權的與EGCG、茶氨酸、咖啡堿、花青素、γ-氨基丁酸與茶多糖等性狀相關的關鍵基因，不僅對于保護我國特有和優異基因資源有重要意義，也可為我國茶葉品種的進一步篩選和創新奠定基礎。同時，可利用這些特異茶樹資源開發相關技術產品并應用于其它植物和生物醫藥等方面，開發出高EGCG、高茶氨酸、高茶多糖、高花青素、高γ-氨基丁酸和低咖啡堿的茶葉深加工新產品，提高其應用價值，降低生產成本，能夠更好地滿足現有茶葉產業需求。