日照綠茶生物活性成分研究進(jìn)展

武辰陽，侯海玲

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷 030801；2.莒縣教育教學(xué)研究與培訓(xùn)中心，山東莒縣 276500）

日照綠茶是以地理名字命名的，其專指山東日照地區(qū)所種植茶樹的嫩芽或葉，未經(jīng)發(fā)酵，經(jīng)殺青、整形、烘干等工藝而制作的飲品的總稱。從植物分類學(xué)上講，它來源于山茶科山茶屬茶組植物茶（Camellia sinensis（L.）O.Ktze.var.sinensis.）。山東省地質(zhì)調(diào)查院王存龍等[1]通過對日照市綠茶產(chǎn)區(qū)地質(zhì)、地球化學(xué)環(huán)境的系統(tǒng)分析認(rèn)為，地形、地貌、土壤理化性質(zhì)和元素含量等對茶葉的品質(zhì)具有重要影響。日照地區(qū)獨(dú)特的地理環(huán)境使得日照綠茶具有不同于其他地區(qū)綠茶的化學(xué)成分含量、比例及色香味等特性。但是由于引種時(shí)間較短，有關(guān)日照綠茶的研究和報(bào)道不多，特別是具有生物活性和茶特色的化學(xué)成分方面的研究文獻(xiàn)只有20余篇，有些領(lǐng)域還是空白。

為深入研究日照綠茶的特點(diǎn)，提升日照綠茶的品牌價(jià)值，筆者就有關(guān)日照綠茶生物活性成分研究文獻(xiàn)進(jìn)行總結(jié)，從茶多酚、茶多糖、微量元素、氨基酸等方面進(jìn)行分析，理清思路，以尋找深入研究日照綠茶的突破點(diǎn)，為進(jìn)一步研究開發(fā)日照綠茶提供依據(jù)。

1 茶多酚研究現(xiàn)狀

茶多酚（tea polyphenol）又稱茶鞣質(zhì)，是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱，包括兒茶素類、黃酮類、酚酸類和花青素類物質(zhì)，也是體現(xiàn)茶葉保健功能和生物活性的主要成分之一。研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚具有降血糖、降血脂、抗動脈粥樣硬化、抗炎、抗腫瘤、抗輻射，抗氧化、清除自由基、延緩衰老等藥理和保健作用[2-3]。現(xiàn)將總茶多酚、兒茶素、茶多酚抑制α-淀粉酶活性分別進(jìn)行敘述。

1.1 總茶多酚

2008年修訂的茶多酚測定 GB/T8313—2008[4]對茶葉中茶多酚和兒茶素類含量檢測方法做了明確規(guī)定，兒茶素類含量測定用HPLC法，用C18柱，檢測波長278 nm，梯度洗脫，流速1 mL/min，柱溫35℃；茶多酚采用分光光度法測定，樣品采用70%甲醇，70℃水浴提取，檢測波長765 nm。李京東等[5]采用茶多酚測定 GB/T8313—2008方法，對市售日照綠茶中茶多酚含量進(jìn)行了測定，結(jié)果表明，高檔、中檔和低檔茶中茶多酚平均含量分別為20.7%，16.1%，14.0%，其中，高檔日照綠茶茶多酚含量分別比中檔和低檔產(chǎn)品高22.2%和32.4%。鄒佳佳等[6]采用國標(biāo)方法測定了春、夏、秋不同季節(jié)山東日照綠茶的茶多酚含量，結(jié)果表明，春夏秋3季綠茶的茶多酚含量分別是24.21%，31.31%，26.43%，夏季茶多酚含量最高。劉冉霞等[7]研究了日照球形綠茶加工過程生化成分的變化發(fā)現(xiàn)，由于未經(jīng)過發(fā)酵過程，萎凋后及時(shí)高溫殺青，使酶失活，避免了氧化作用，制作過程中茶多酚的含量無明顯變化，茶多酚總量按酒石酸亞鐵比色法測定，成品茶茶多酚含量為28.52%，低于西湖龍井的茶多酚含量，但高于大部分南方綠茶（25種南方名優(yōu)綠茶茶多酚平均含量為20.01%）。值得提及的是近幾年開發(fā)出了日照紅茶，紅茶在加工過程中要經(jīng)過發(fā)酵，經(jīng)過酶促氧化或自動氧化，茶多酚含量顯著降低，研究表明，多酚類物質(zhì)由鮮葉的23.63%減少到11.34%，兒茶素總量由鮮葉的18.93%減少到4.43%[8]，使得日照紅茶產(chǎn)生了特殊的口感，且具有助消化養(yǎng)胃的保健功效。王瑩[9]以乙醇為溶劑，用微波法加熱從日照綠茶中提取茶多酚，對溶劑濃度、微波處理時(shí)間、料液比和pH值進(jìn)行了4因素3水平的正交試驗(yàn)，確定最佳組合方案為：乙醇濃度60%，微波處理時(shí)間240 s，料液1∶10，pH值6.0；運(yùn)用該組合方案提取茶多酚，提取率為14.21%。

王存龍等[1]通過對日照市綠茶產(chǎn)區(qū)地質(zhì)、地球化學(xué)環(huán)境的系統(tǒng)分析，證明土壤理化性質(zhì)和元素含量等對茶葉的品質(zhì)具有重要影響。雖然土壤元素全量與茶葉化學(xué)成分的相關(guān)性不大，但土壤元素的豐缺對茶葉品質(zhì)有較大影響，當(dāng)土壤中速效N和SiO2含量較高時(shí)，與茶葉中游離氨基酸、咖啡堿、總灰分含量呈正相關(guān)，茶葉品質(zhì)較好；當(dāng)土壤pH值及Ca，Mg元素含量較高時(shí)，茶葉中的黃酮、咖啡堿、游離氨基酸含量反而會降低，使茶葉的生化品質(zhì)降低。一般來說，茶葉中茶多酚、游離氨基酸、水浸出物和咖啡堿含量與茶葉品質(zhì)呈正相關(guān)，茶葉中有益元素豐富，品質(zhì)就高。在日照綠茶北垛春、碧波山莊和北葉青3個(gè)茶樣中，茶多酚含量以北葉青產(chǎn)鳩坑種最高，為28.985%；北垛春產(chǎn)福鼎大白次之，為27.736%；北垛春產(chǎn)黃山群體最低，為21.714%。戴炳仁等[10]對日照市獨(dú)特的地理位置、地質(zhì)環(huán)境、土壤、氣候、基巖、水文等地質(zhì)背景進(jìn)行相關(guān)性研究，以探討地質(zhì)環(huán)境與優(yōu)質(zhì)茶園的相關(guān)性，同時(shí)對浮來春、碧芽和雀舌3個(gè)品牌日照綠茶茶樣與安徽屯溪綠茶、湖南湘潭綠茶和江西婺源綠茶3個(gè)南方品牌茶樣的水浸出物、茶多酚、氮基酸含量進(jìn)行比較，結(jié)果表明，日照綠茶分別為41.1%，22.6%，3.93%，南方茶樣分別為35.3%，20.7%和2.4%，日照綠茶均高于南方茶。

1.2 兒茶素

兒茶素屬于茶多酚的成分之一，占其總量的70%左右，主要由兒茶素（C）、表兒茶素（EC）、沒食子兒茶素（GC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）、表沒食子兒茶素（EGC）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）組成，其中，EGCG，ECG為酯型兒茶素，C，EGC，GC，EC為非酯型兒茶素[11]。綠茶茶水滋味受茶多酚類、氨基酸類、咖啡堿、碳水化合物類和金屬離子等的共同影響。多酚類是綠茶茶水中最主要的滋味物質(zhì)，其中的兒茶素組分是茶湯苦味與澀味的主要貢獻(xiàn)物質(zhì)，不同的兒茶素種類和含量組合，形成了茶水具有不同程度的苦澀味，并對茶水整體風(fēng)味產(chǎn)生影響[12]。李慶偉[13]采用高效液相色譜分析法對日照主要茶區(qū)春、夏、秋3種茶樣進(jìn)行檢測，分析日照綠茶中兒茶素及各單體含量，結(jié)果表明，兒茶素的含量為：春茶127.96 mg/g，夏茶136.50 mg/g，秋茶143.27 mg/g；各單體含量以EGCG最高，為80.84 mg/g，占總量的59.09%，其次為ECG和EGC。

1.3 茶多酚抑制α-淀粉酶

近年來研究表明，茶多酚類物質(zhì)對α-淀粉酶活性具有明顯的抑制作用。α-淀粉酶抑制劑是糖苷水解酶抑制劑之一，它能有效抑制唾液及胰淀粉酶的活性，阻礙食物中碳水化合物的消化，進(jìn)而減少糖分的吸收，降低血糖，使胰島素分泌減少，并減少脂肪合成，使體質(zhì)量減輕。臨床上用于降低高血糖，防治糖尿病、高血脂等病癥[14]。阮妙蕓等[15]通過對茶多酚類物質(zhì)抑制豬胰a-淀粉酶活性的研究發(fā)現(xiàn)，抑制作用隨茶多酚濃度增加而增強(qiáng)，當(dāng)質(zhì)量濃度達(dá)到0.6 mg/mL時(shí)抑制作用達(dá)到峰值，抑制率為86.2%；各單體試驗(yàn)結(jié)果以EGC抑酶效果最好，抑制率為22.5%；茶多酚混合物的抑酶效果為28.3%，高于各單體。伍紅等[16]對熟普洱、生普洱、苦丁、龍井、鐵觀音等5種茶葉中α-淀粉酶抑制劑進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，5種茶葉對α-淀粉酶均有抑制作用，抑制率大小依次為苦丁茶＞熟普洱＞鐵觀音＞龍井＞生普洱。王巖等[17]采用熱水浸提法提取了日照綠茶中的α-淀粉酶抑制劑，通過單因素試驗(yàn)研究固液比、提取時(shí)間、提取溫度對α-淀粉酶抑制劑提取效果的影響，并通過正交試驗(yàn)優(yōu)化提取條件，結(jié)果表明，最佳提取條件是固液比為1∶20（g/mL），提取溫度為100℃，提取時(shí)間為1 h。熱水浸提法是提取綠茶中α-淀粉酶抑制劑的一種有效方法。

2 茶多糖研究現(xiàn)狀

茶多糖（Tea polysaccharide）是一種相對分子質(zhì)量為1萬～5萬的水溶性復(fù)合多糖，主要組分為葡萄糖、果糖、半乳糖、阿拉伯糖、核糖、甘露糖、木糖等[18]。茶多糖是茶葉中重要的活性物質(zhì)，研究表明，其具有良好的抗氧化、抗輻射、降血糖、降血脂、抗動脈粥樣硬化、抗凝血、抗血栓及增強(qiáng)機(jī)體免疫力等功效[19]。通過對茶多糖的結(jié)構(gòu)分析，茶多糖由糖類、蛋白質(zhì)類及果膠等物質(zhì)組成[20]。因此，茶多糖的提取、分離與純化成為研究茶多糖的關(guān)鍵之一。

王傳名等[21]以蛋白質(zhì)脫除率、茶多糖保留率以及茶多糖含量為評價(jià)指標(biāo)，研究不同方法對日照綠茶多糖粗提取物脫蛋白的影響，結(jié)果表明，以Sevag法茶多糖保留率較低、茶多糖含量較高，但操作比較復(fù)雜；鞣酸法茶多糖保留率較高，蛋白質(zhì)脫除率較低；三氯乙酸法的脫蛋白效果最好，用三氯乙酸脫蛋白時(shí)，茶多糖溶液pH值為4.0，蛋白脫除率為68.4%，茶多糖保留率為66.8%，茶多糖含量為72.5%。曹博等[22]采用水提取法對日照綠茶中茶多酚、茶多糖和茶氨酸進(jìn)行研究，用茶葉質(zhì)量與蒸餾水之比為1∶20的蒸餾水，70℃浸提2次，合并浸提液，濃縮，用等量的乙酸乙酯萃取2次，乙酸乙酯得茶多酚，提取率為13.85%；水相調(diào)pH值為3.0，經(jīng)732陽離子交換樹脂洗脫，柱流出液為茶多糖，提取率為1.76%；交換樹脂再用pH值8.0的磷酸鹽緩沖液洗脫，得茶氨酸富集液，茶氨酸的提取率為0.19%。

3 微量元素研究現(xiàn)狀

微量元素具有特殊的生理功能，其對維持人體的新陳代謝十分必要，攝入過量或不足的微量元素都會引起機(jī)體的生理異常或疾病發(fā)生。戴炳仁等[10]通過對16份日照茶樣與10份南方茶樣中無機(jī)元素 K，Ca，Mg，F(xiàn)e，Mn，B，Cu，Zn，Mo，Cr，Pb，Se 等 含量對比發(fā)現(xiàn)，日照綠茶有益礦物質(zhì)極為豐富，除K，Ca，Mg常量元素外，其余9種均為微量元素；特別是K，Mg，Mn，F(xiàn)e元素含量高，特色有益元素Se的含量是鄂西富硒茶7倍，而有害元素Pb含量卻很低。趙福岐等[23]用原子吸收分光光度法測定茶葉中微量元素的含量，結(jié)果表明，茶葉浸泡液中各微量元素的溶出率為Mg21.9%，Cu 20.8%，F(xiàn)e 2.45%，Zn 22.5%，Mn 17.6%，Sr 20.3%；溶出率隨浸泡次數(shù)增加而降低，總?cè)艹隽恐?80%的 Mg，Cu，Zn，Sr，及 10%左右的Fe和70%Mn在第1次浸泡中被溶出。為了探討日照綠茶中微量元素含量檢驗(yàn)方法，陳建文等[24]采用微波消解檢品，以原子吸收法測定日照綠茶中Mg，F(xiàn)e，Mn，Cu，Zn 等 5 種微量元素的含量，結(jié)果表明，各元素含量為：Mg 2829.4 μg/g，Mn 186.9 μg/g，F(xiàn)e 377.4 μg/g，Cu 21.9 μg/g，Zn 42.5 μg/g；該方法在各自的線性范圍內(nèi)有較好的精確度和準(zhǔn)確度，適合大批量的綠茶檢驗(yàn)分析。

4 氨基酸研究現(xiàn)狀

氨基酸是決定茶葉香味的重要生化成分之一，對綠茶滋味有重要影響，氨基酸組分不同，其味覺特性就不同，對茶品質(zhì)的影響程度也不同，茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸等與綠茶品質(zhì)呈極顯著正相關(guān)[25]。張寶營等[26]研究了浸泡茶葉水溫及時(shí)間對日照綠茶中各種氨基酸含量的影響。結(jié)果表明，日照綠茶中檢出13種氨基酸，其中，必需氨基酸5種；谷氨酸含量最高，精氨酸次之，脯氨酸最低；在水溫90℃，浸泡時(shí)間30 min時(shí)，日照綠茶中氨基酸含量較高，總量為15.52 mg/g，其中，谷氨酸含量達(dá)6.1 mg/g。戴炳仁等[10]對日照綠茶的浮來春、碧芽和雀舌3個(gè)品牌的氨基酸含量與安徽屯溪綠茶、湖南湘潭綠茶和江西婺源綠茶3個(gè)品牌進(jìn)行比較，結(jié)果表明，日照綠茶氨基酸含量是南方茶樣的1.6倍。

5 討論

日照地區(qū)從1966年引種茶樹成功，到現(xiàn)在已引進(jìn)了黃山種、祁門種、鳩坑種等有性系茶樹品種和中茶 302、中茶 108、龍井 43、龍井長葉、浙農(nóng)113、白毫早、福鼎大白茶等無性系茶樹，以及當(dāng)?shù)剡x育的魯茶1號、魯茶2號等，共10多個(gè)優(yōu)質(zhì)品種。日照綠茶已獲中國馳名商標(biāo)，并獲得原產(chǎn)地保護(hù)產(chǎn)品和國家地理標(biāo)志農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)定[27-28]。

通過研究已發(fā)表的文獻(xiàn)看，日照綠茶研究有許多空白點(diǎn)，首先，所含化學(xué)成分的生物活性研究極少，人類飲茶的目的在于對身體有益，色香味俱佳的前提下，活性成分越多，活性越強(qiáng)，綠茶品質(zhì)越好，因此，非常有必要加強(qiáng)日照綠茶的生物活性研究；其次，化學(xué)成分的研究需要完善，如黃酮類成分有很明確的生物活性，但是研究論文不多。多糖類成分的研究也很少。以咖啡堿為代表的生物堿研究未見報(bào)道。

茶樹的分類是學(xué)術(shù)界公認(rèn)的難點(diǎn)，要想在茶（Camellia sinensis（L.）O.Ktze.var.sinensis）的基礎(chǔ)上進(jìn)一步分類，或者從品種上細(xì)分，存在一定困難?！吨袊参镏尽吩诓瑁ㄔ兎N）項(xiàng)下未再細(xì)分。中國山茶屬植物分類權(quán)威張宏達(dá)教授認(rèn)為，茶組植物中有32種植物可作為茶飲用，只有普洱茶（Camellia assamica）及茶樹（Camellia sinensis）久經(jīng)栽培，其余均為野生茶[29]。我國茶學(xué)家莊晚芳也認(rèn)為，所有茶樹都是一個(gè)種——茶（Camellia sinensis）。茶樹分類介于種和品種之間，種下再分亞種、變種與變型。因此，從科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕嵌戎v，有關(guān)日照綠茶的研究都要注明樣品的來源、亞種、變種或變型，采摘時(shí)間、地點(diǎn)、倉儲保管、預(yù)處理等。

受特殊地理環(huán)境的影響，原植物有發(fā)生變異的可能，可通過基因組的研究，探討日照綠茶栽培過程引起的變異情況。