代謝組學(xué)解析遮陰對(duì)茶葉主要品質(zhì)成分的影響

陳勤操，戴偉東，藺志遠(yuǎn)，解東超，呂美玲，林智

（1中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所/農(nóng)業(yè)部茶樹生物學(xué)與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州 310008；2中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京 100081；3安捷倫科技（中國）有限公司，北京 100102）

0 引言

【研究意義】茶因其迷人的風(fēng)味及出色的保健功效而日益受到人們喜愛。滋味作為影響茶葉感官品質(zhì)的一個(gè)重要因素，很大程度上決定了消費(fèi)者對(duì)茶葉的選擇。茶葉的滋味主要由茶多酚、咖啡堿、氨基酸、黃酮（醇）及其糖苷、可溶性糖等呈味成分決定[1]，而這些呈味成分的合成與積累又顯著受茶園環(huán)境條件和管理措施的影響。高溫和強(qiáng)光照被認(rèn)為是造成茶葉苦澀味較重的重要因子[2-3]，因此，生產(chǎn)上常利用遮陰處理來改善茶園環(huán)境，提高茶葉品質(zhì)。詳細(xì)研究遮陰與茶葉代謝和品質(zhì)成分的關(guān)系，可以更好地在生產(chǎn)實(shí)踐中利用遮陰來改善茶葉品質(zhì)?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前已有諸多遮陰改變茶園環(huán)境、茶葉代謝與品質(zhì)成分的報(bào)道。研究表明，遮陰可以降低樹冠面溫度、光強(qiáng)，提高空氣相對(duì)濕度[4]；降低地面和土壤溫度，提高土壤水分含量[5]；顯著降低樹冠層的日極端最高溫度、溫度日較差和相對(duì)濕度日較差[3]。遮陰后的茶葉，普遍出現(xiàn)總多酚含量降低，氨基酸含量升高，酚氨比下降[2-3,6]；兒茶素品質(zhì)指數(shù)增加[2,4]；咖啡堿含量升高[7-9]；黃酮（醇）及其糖苷含量下降[10-11]；葉綠素含量增加[7,12]；粗纖維含量降低[3,13]；可溶性糖含量增加[13]；氮磷鉀等養(yǎng)分含量增加[4]。此外，遮陰對(duì)茶葉的香氣成分也有明顯的影響[14-16]。目前，代謝組學(xué)已廣泛應(yīng)用于植物生理代謝、食品加工等領(lǐng)域。本課題組前期已建立了良好的茶葉代謝組學(xué)研究平臺(tái)，并已廣泛應(yīng)用于茶葉滋味成分鑒定[17]、茶葉生理代謝[18]、茶葉加工[19-20]等方面的研究中?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前的研究主要聚焦在30%—95%的遮陰水平對(duì)茶葉代謝與品質(zhì)成分的影響，對(duì)于黑暗遮陰對(duì)茶葉代謝與品質(zhì)成分的影響則尚無詳細(xì)的研究報(bào)道。此外，受檢測技術(shù)的限制，以上研究主要集中在常規(guī)成分（如兒茶素類、咖啡因、氨基酸、沒食子酸等）上，導(dǎo)致許多對(duì)滋味有重要作用的化合物被遺漏，如兒茶素聚合物、核苷（酸）等[17]。代謝組學(xué)方法以生物體內(nèi)代謝組為研究對(duì)象，具有高效、全面及準(zhǔn)確的特點(diǎn)?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究對(duì)茶樹進(jìn)行中度遮陰（65.0%）和黑暗遮陰（99.7%）處理，同時(shí)采用UHPLC-Q-TOF/MS對(duì)遮陰后茶葉中主要品質(zhì)成分進(jìn)行分析，以期更加詳細(xì)地了解遮陰與茶葉品質(zhì)的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

代謝組學(xué)分析：超高效液相色譜（Infinity 1290，Agilent Tech，美國）串聯(lián)四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜（Q-TOF 6540，Agilent Tech，美國）；兒茶素、沒食子酸與咖啡堿檢測：超高效液相色譜系統(tǒng)（Acquity H-Class，Waters，美國）；紫外分光光度計(jì)為 UV-3600（Shimadzu，日本），光量子儀為LI-190SA（Lincoln，美國）。

LC-MS級(jí)甲醇購于美國Merck公司；福林酚購于麥克林公司；沒食子酸一水結(jié)合物購自阿拉丁公司；分析純茚三酮購于Kermel公司；AlCl3購自上海美興化工股份有限公司；蘆丁購自百靈威公司；兒茶素與咖啡堿標(biāo)準(zhǔn)品購自Sigma-Aldrich公司；甲酸（>99.0%）購于日本TIC公司；試驗(yàn)用水為Milli-Q超純水。

1.2 樣品處理

遮陰處理：試驗(yàn)茶園（北緯 30°10′52″，東經(jīng)120°5′26″），品種為‘龍井 43’，遮陰時(shí)期為 2018年5月19—28日，共10天，主要為陰雨、多云天氣。遮陰處理如圖1-A所示，采用黑色遮陽網(wǎng)，設(shè)遮光率為65.0%（中度遮陰組，M組）和99.7%（黑暗遮陰組，D組）兩組處理，不遮陰作為對(duì)照（CK組）。遮陰結(jié)束后，采摘一芽二葉，放入液氮中冷凍，然后-50℃凍干36 h，磨碎后放入-20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

茶湯提?。嚎紤]到主要是考察遮陰對(duì)茶葉品質(zhì)成分（即茶葉中可用水沖泡出的成分為主）的影響，同時(shí)為防止多酚類物質(zhì)在高溫提取過程中被大量氧化，所以茶湯制備參照YANG等[17]方法并進(jìn)行稍許改動(dòng)：準(zhǔn)確稱取0.1 g茶樣放入EP管中，加入15 mL超純水，放入100℃水中浸提10 min，8 000 r/min離心10 min，取上清液用于后續(xù)分析。進(jìn)超高效液相色譜系統(tǒng)分析前，上清液用0.22 μm濾膜過濾。

1.3 檢測方法

1.3.1 茶多酚、氨基酸、總黃酮測定 總多酚含量測定參照國標(biāo)《GB/T 8313—2013》進(jìn)行：先將上述茶湯稀釋20倍，然后于10 mL刻度試管內(nèi)加入1.0 mL稀釋后的茶湯和5.0 mL 10%的福林酚溶液，搖勻后反應(yīng)5 min，然后加入4.0 mL 7.5%的NaCO3溶液，加水定容至10 mL，搖勻后放置60 min。最后用10 mm比色皿在765 nm波長下測定吸光度。

總氨基酸含量測定參照國標(biāo)《GB/T 8314—2013》進(jìn)行：吸取1 mL茶湯注入25 mL比色管中，加入0.5 mL pH 8.0磷酸鹽緩沖液和0.5 mL 2%的茚三酮溶液，然后在沸水中加熱15 min，待冷卻到室溫后定容至25 mL，放置10 min后用5 mm比色皿于570 nm波長下檢測吸光度。

總黃酮含量測定采用三氯化鋁法：吸取1 mL茶湯注入25 mL比色管中，加入1 mL 10% AlCl3溶液，4 mL pH 5.5的乙酸鈉溶液，定容至25 mL，反應(yīng)30 min，然后于415 nm波長下用10 mm比色皿測定吸光度。

1.3.2 兒茶素類、沒食子酸、咖啡堿測定 參照YANG等[17]的方法進(jìn)行：色譜柱為BEH C18 column（100 mm×2.1 mm，1.7 μm，Waters，Manchester，UK），柱溫為35℃。流動(dòng)相：A相為0.1%的甲酸溶液，B相為純甲醇。洗脫程序?yàn)椋? min，3% B相；3 min，8% B 相；7.5 min，20% B 相；11 min，20% B 相；13 min，60% B相；14.5 min，60% B相；15 min，3% B相；19 min，3% B相。流速為 0.35 mL·min-1，進(jìn)樣量為 5 μL。

1.3.3 代謝組學(xué)分析 采用UHPLC-Q-TOF/MS進(jìn)行測定，色譜柱為Zorbax Eclipse Plus C18柱（150 mm×3.0 mm，1.8 μm，安捷倫公司，美國）。主要參數(shù)如下：色譜條件流動(dòng)相A相為0.1%甲酸-水，B相為甲醇；進(jìn)樣量為3 μL；流速為0.4 mL·min-1；柱溫為40℃；流動(dòng)相線性梯度洗脫為：0 min，10% B相；4 min，15% B 相；7 min，25% B 相；9 min，32% B 相；16 min，40% B相；22 min，55% B相；28 min，95% B相；30 min，95% B相；柱后平衡時(shí)間為5 min。質(zhì)譜采用電噴霧離子化（ESI）模式，掃描方式為正離子模式；毛細(xì)管電壓為 3 500 V；干燥氣溫度和流速分別為300℃和8 L/min；霧化氣壓強(qiáng)為35 psi；鞘氣溫度和流速分別為300℃和11 L·min-1；質(zhì)譜掃描范圍，質(zhì)荷比（m/z）為100—1 000。

1.4 數(shù)據(jù)處理

UHPLC-Q-TOF/MS分析獲得的原始圖譜分別采用 DA Reprocessor software（Agilent Tech.，Santa Clara，CA）和 Mass Profiler Professional 13.0軟件（Agilent Tech.，Santa Clara，美國）進(jìn)行峰匹配和積分。主成分分析（PCA）使用Simca-P 11.5軟件。Tukey s-b（K）檢驗(yàn)使用PASWstat software（版本18.0，美國）軟件。

2 結(jié)果

2.1 遮陰對(duì)茶葉外觀表型及含水率的影響

遮陰后（圖1-A），茶葉的外觀表型變化如圖1-B—D所示。與對(duì)照相比，黑暗遮陰處理的茶葉顏色明顯更深更綠，這是因?yàn)檫m當(dāng)遮陰可以增加茶葉的葉綠素含量[7,12]，以讓茶葉在弱光照條件下捕獲更多的光子，增強(qiáng)光合作用。然而，與中度遮陰處理的茶葉顏色變深變綠不同，黑暗遮陰處理的茶葉顏色明顯變淺，這與CHEN等[21]的結(jié)果相一致。由此可知，適當(dāng)遮陰可以增加茶葉葉綠素含量，但黑暗遮陰反而會(huì)導(dǎo)致葉綠素被分解。另外，遮陰后，茶葉的含水率出現(xiàn)顯著增加（表 1），這應(yīng)該為遮陰后茶園的溫度降低，空氣濕度增加，茶葉嫩度增加所致。

2.2 遮陰對(duì)茶葉多酚、氨基酸、黃酮總含量的影響

圖1 茶葉遮陰處理(A)及其外觀表型變化(B—D)Fig. 1 Shading treatment (A) and appearance changes of tea leaves (B-D)

表1 遮陰對(duì)茶葉中主要生化成分及含水率的影響Table 1 The effects of shading on main biochemical compositions and moisture content of tea leaves

一般而言，遮陰后茶葉的多酚含量會(huì)降低，氨基酸含量會(huì)上升，從而促使酚氨比下降，提升茶葉的品質(zhì)[2-4,9,11]。然而，本研究的結(jié)果卻不盡一樣。如表 1所示，總多酚含量在中度遮陰處理后沒有顯著變化，然而在黑暗遮陰處理后則出現(xiàn)顯著增加。與對(duì)照相比，總氨基酸含量在中度遮陰和高度遮陰后均顯著下降，其中黑暗遮陰處理的含量稍高于中度遮陰處理；不管是中度遮陰還是黑暗遮陰處理，總黃酮含量與對(duì)照相比均顯著下降；酚氨比作為評(píng)價(jià)茶葉品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，其在黑暗遮陰處理后顯著上升，預(yù)示高度遮陰可能不利于提高茶葉的品質(zhì)。

2.3 遮陰對(duì)茶葉代謝物的影響

為了更加詳細(xì)地了解遮陰對(duì)茶葉代謝與品質(zhì)成分的影響，對(duì)3組處理茶葉的代謝物進(jìn)行了UHPLC-QTOF/MS分析。經(jīng)過峰提取和匹配后，共得到 3 236個(gè)化合物特征離子，其中2 044個(gè)在QC樣品中RSD＜30%的特征離子用于下一步分析。PCA分析顯示3組樣品之間被明顯的區(qū)分開來，表明遮陰后茶葉的代謝物發(fā)生了明顯的變化（圖2）。

結(jié)合筆者課題組前期在代謝組學(xué)分析和化合物鑒定方面的工作[17-20]，本次總鑒定出87個(gè)化合物，包括2個(gè)生物堿、18個(gè)氨基酸、12個(gè)兒茶素類物質(zhì)、8個(gè)兒茶素二聚體類物質(zhì)、19個(gè)黃酮（醇）糖苷、5個(gè)香氣糖苷、6個(gè)核苷（酸）、9個(gè)酚酸、8個(gè)其他化合物，其中 82個(gè)化合物在遮陰后出現(xiàn)顯著差異（P＜0.05）（表 2）。此外，由于 EGCG、咖啡堿在本次LC-MS分析時(shí)因含量過高而發(fā)生信號(hào)過載，以及沒食子酸在這次正離子模式下難以被檢測，本研究進(jìn)一步對(duì)兒茶素類物質(zhì)、咖啡堿、沒食子酸進(jìn)行了絕對(duì)定量，結(jié)果如表1所示。

表2 茶葉中鑒定到的化合物及其相對(duì)含量（峰面積，counts）Table 2 Identified compounds and their relative contents in tea leaves (peak area, counts)

續(xù)表2 Continued table 2

續(xù)表2 Continued table 2

2.3.1 遮陰對(duì)氨基酸（amino acids）的影響 氨基酸被認(rèn)為是茶湯鮮爽味的重要貢獻(xiàn)者，但有報(bào)道顯示只有茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺才呈鮮味，其他氨基酸則呈苦味或甜味[22]。如表2所示，所有鑒定到的氨基酸均表現(xiàn)為極顯著差異，但是變化趨勢不盡相同。其中組氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、蘇氨酸、谷氨酸、色氨酸的含量隨遮陰出現(xiàn)顯著上升；賴氨酸、精氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸、哌啶酸、纈氨酸、焦谷氨酸、絡(luò)氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸的含量隨遮陰出現(xiàn)顯著下降；茶氨酸和亮氨酸的含量在中度遮陰處理后下降，在黑暗遮陰處理后上升。

圖2 3組樣品的主成分分析得分圖（R2X=0.757, Q2=0.687）Fig. 2 PCA score plot of 3 sets of samples (R2X=0.757, Q2=0.687)

2.3.2 遮陰對(duì)兒茶素類（catechins）及兒茶素二聚體類（dimeric catechins）物質(zhì)的影響 兒茶素類物質(zhì)被認(rèn)為是茶葉中最重要的類黃酮物質(zhì)，含量上以表兒茶素為主。其在一系列酶的作用下，可以聚合生成原花青素、聚酯型兒茶素等兒茶素二聚體類物質(zhì)。如表1和表2所示，與對(duì)照相比，中度遮陰處理后，非酯型兒茶素（沒食子兒茶素、表沒食子兒茶素、兒茶素、表兒茶素）和甲基化兒茶素（表沒食子兒茶素-3-(3-O-甲基)沒食子酸酯、表沒食子兒茶素-3- (4-O-甲基)沒食子酸酯）的含量出現(xiàn)顯著下降，其他兒茶素沒有出現(xiàn)顯著差異；黑暗遮陰處理后，大部分兒茶素類物質(zhì)（表沒食子兒茶素沒食子酸酯、表沒食子兒茶素-3,5-二沒食子酸酯、沒食子兒茶素沒食子酸酯、表沒食子兒茶素-3-(3-O-甲基)沒食子酸酯、表兒茶素沒食子酸酯、表阿夫兒茶精-3-沒食子酸酯）含量都出現(xiàn)顯著上升，沒食子兒茶素、表沒食子兒茶素、表阿夫兒茶精、表沒食子兒茶素-3-(4-O-甲基)沒食子酸酯的含量出現(xiàn)顯著降低，兒茶素和表兒茶素的含量沒有顯著變化，但相對(duì)中度遮陰處理顯著上升。對(duì)兒茶素二聚體類物質(zhì)來說，中度遮陰處理后，只有原花青素 B2出現(xiàn)顯著降低，其他沒有顯著變化；黑暗遮陰處理后，除聚酯型兒茶素B外，所有兒茶素二聚體類物質(zhì)都出現(xiàn)顯著上升。大部分兒茶素類物質(zhì)及其二聚體含量的上升，解釋了為什么黑暗遮陰處理后茶葉多酚總量會(huì)上升。兒茶素類，尤其酯型兒茶素被認(rèn)為是茶葉中最重要的苦澀味物質(zhì)；此外，新近研究表明原花青素、聚酯型兒茶素類物質(zhì)與白茶的苦澀味呈正相關(guān)[17]。因此，兒茶素類、原花青素類、聚酯型兒茶素類物質(zhì)含量的上升可能會(huì)增強(qiáng)黑暗遮陰處理組茶葉的苦澀味，導(dǎo)致茶葉品質(zhì)下降。

2.3.3 遮陰對(duì)黃酮（醇）糖苷（flavone glycosides and flavonol glycosides）的影響 如表2所示，本次研究中主要檢測到由芹菜素、槲皮素、山奈酚、楊梅酮生成的黃酮（醇）糖苷。中度遮陰處理后，大部分黃酮（醇）糖苷含量都出現(xiàn)了顯著下降；黑暗遮陰處理后，幾乎所有黃酮（醇）糖苷在中度遮陰處理組基礎(chǔ)上，其含量出現(xiàn)進(jìn)一步降低，但槲皮素二葡萄糖苷的含量顯著上升，這與 WANG等[10]的研究結(jié)果一致。黃酮（醇）糖苷一般認(rèn)為是綠茶的重要呈色物質(zhì)，有研究顯示黃酮（醇）糖苷具有澀味，是紅茶、綠茶的主要澀味成分[22-23]，可以增強(qiáng)茶湯的苦澀口感[24]，其含量的下降或許可以在一定程度上降低茶湯的苦澀味。

2.3.4 遮陰對(duì)香氣糖苷（glycosidically bound volatiles）的影響 茶葉中揮發(fā)性成分除以游離的形式存在外，某些醇類香氣，如順-3-己烯醇、苯甲/乙醇、芳樟醇等也可以和櫻草糖、葡萄糖等結(jié)合生成香氣糖苷，作為香氣前體物質(zhì)而存在于茶葉中[25]。中度遮陰處理后，5個(gè)香氣糖苷的含量都出現(xiàn)了顯著上升；黑暗遮陰處理后，除芳樟醇氧化物櫻草糖苷的含量顯著降低外，其他4個(gè)香氣糖苷的含量在中度遮陰處理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步顯著上升（表 2）。近期研究表明，香氣糖苷對(duì)紅茶、白茶的香氣形成具有重要貢獻(xiàn)[26-27]。因此，香氣糖苷含量的上升，可能有利于在茶葉加工過程中，水解釋放更多的香氣，改善茶葉的香氣品質(zhì)。因此，遮陰處理改善茶葉的香氣品質(zhì)除了增加香氣總量和豐富香氣種類外[14-16]，還可能通過提高茶葉中香氣前體物質(zhì)含量來實(shí)現(xiàn)。

2.3.5 遮陰對(duì)酚酸（phenolic acids）的影響 有研究指出酚酸對(duì)茶葉的澀味和鮮味有重要影響，如KANEKO等[28,29]的研究表明茶沒食子素本身呈澀味，但是在滋味重組試驗(yàn)中，茶沒食子素能極顯著的增強(qiáng)日本抹茶的鮮味。如表1和表2所示，中度遮陰處理后，沒食子酸、茶沒食子素、綠原酸、二沒食子酰葡萄糖苷的含量顯著上升，咖啡酰莽草酸的含量顯著降低，其他沒有顯著變化；黑暗遮陰處理后，沒食子酸、茶沒食子素等大部分酚酸的含量顯著上升，而咖啡酰莽草酸、魯米諾酸、3-O-p-香豆?？鼘幩岬暮匡@著降低。酚酸與兒茶素類、黃酮（醇）糖苷等同屬于類黃酮代謝途徑，它們不同的變化趨勢預(yù)示遮陰對(duì)類黃酮代謝途徑的下游分支起著差異性調(diào)控。

2.3.6 遮陰對(duì)生物堿（alkaloids）和核苷（酸）（nucleosides and nucleotides）的影響 生物堿（咖啡堿、可可堿）是茶葉苦味的重要貢獻(xiàn)者，其含量隨著遮陰程度的增強(qiáng)而上升（表1和表2）。最近有報(bào)道認(rèn)為核苷（酸）對(duì)茶葉滋味有一定的影響[17]，并具有諸多保健功效[30]，但遮陰顯著降低了腺嘌呤核苷二磷酸、腺嘌呤核苷磷酸、腺苷、鳥苷在鮮葉中的含量（表2），與YANG等[14]的研究結(jié)果相一致。核苷（酸）類物質(zhì)是能量供應(yīng)、RNA合成的重要前體，其含量的降低，或許是因?yàn)檎陉幒蠊夂献饔脺p弱，導(dǎo)致整體代謝減弱所致。

此外，膽堿磷酸、1-乙基-5-羥基-2-吡咯烷酮的含量在中度遮陰后出現(xiàn)顯著上升，而甘油磷酸膽堿、N-乳酰乙醇胺、茶氨酸糖苷、泛酸的含量在遮陰后出現(xiàn)顯著下降，二氫獼猴桃內(nèi)酯的含量在中度遮陰處理后顯著上升，而在黑暗遮陰處理后則顯著下降（表2）。

3 討論

3.1 葉綠體與游離氨基酸含量存在著緊密的聯(lián)系

研究發(fā)現(xiàn)中度遮陰處理可以加深茶葉的顏色，讓茶葉更綠，而黑暗遮陰處理則會(huì)導(dǎo)致茶葉綠色變淺，這與前人的研究結(jié)果一致[7,21]。一般來說，遮陰后茶葉的氨基酸含量會(huì)上升，但本研究中，中度遮陰處理反而降低了總氨基酸含量，黑暗遮陰處理使總氨基酸含量有所回升。氨基酸含量的上升有氨基酸生物合成加強(qiáng)和蛋白質(zhì)水解增加兩條途徑。CHEN等[21]研究發(fā)現(xiàn)，遮陰（黑暗）處理后，游離氨基酸含量上升并非是由于氨基酸合成的增強(qiáng)，而是由于葉綠體蛋白的水解。在特異性茶樹品種‘安吉白茶’葉片白化時(shí)期，葉綠素含量降低，氨基酸含量上升，返綠后則出現(xiàn)相反變化[31]；進(jìn)一步研究顯示，在白化時(shí)期，與光合磷酸化及葉綠體發(fā)育相關(guān)基因的表達(dá)發(fā)生顯著下調(diào)，而返綠后相關(guān)基因的表達(dá)又顯著上調(diào)[32]。此外，‘黃金芽’茶樹在遮陰后，葉片變綠，葉綠素含量上升，氨基酸含量降低，自然生長時(shí)則表現(xiàn)出相反的趨勢[33-34]。這些研究表明，葉綠體蛋白與游離氨基酸含量存在著此消彼長的關(guān)系。本研究中，中度遮陰處理后氨基酸含量的降低，很可能是因?yàn)槠浔焕煤铣闪巳~綠體蛋白，以結(jié)合更多的葉綠素，讓茶葉在低光照條件下提高光合效率；而黑暗遮陰處理后，茶樹葉片接收到的光強(qiáng)度劇烈降低，導(dǎo)致茶樹生物體所需的葉綠素量隨之下降，從而導(dǎo)致葉綠體中蛋白質(zhì)降解，促使游離氨基酸含量相較于中度遮陰處理有所回升。

3.2 遮陰對(duì)茶葉碳氮代謝具有雙向性

本研究中，遮陰并沒有提高總氨基酸的含量，黑暗遮陰處理后總多酚含量反而出現(xiàn)了顯著上升。一般來說，遮陰會(huì)降低總多酚的含量，提升總氨基酸的含量。然而，也有少量研究與此相反。有研究顯示遮陰覆蓋會(huì)導(dǎo)致春茶的總多酚、粗纖維等的含量上升，總氨基酸含量的下降，而夏秋茶則表現(xiàn)出相反的結(jié)果[35]。在春茶采摘末期（4月26日至5月24日），40%遮光率+2.5 m遮蔭高度處理使茶葉總多酚含量和酚氨比上升，總氨基酸含量降低，導(dǎo)致茶湯濃厚、苦澀味加重[36]。在春季進(jìn)行遮陰處理，會(huì)增強(qiáng)碳代謝的強(qiáng)度，相對(duì)削弱氮代謝的強(qiáng)度[37]，這可能是因?yàn)榇杭緶囟炔桓?、光照不?qiáng)，遮陰導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度不夠所致。本次研究中，總多酚含量的顯著上升，很大程度是由表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）含量的上升導(dǎo)致（表 1），LEE等[7]和李明等[38]也發(fā)現(xiàn)遮陰導(dǎo)致表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）含量的顯著增加。這些結(jié)果說明，遮陰對(duì)茶葉的碳氮代謝調(diào)控具有雙向性。光照與溫度有利于茶葉多酚的積累，而不利于氨基酸的積累。在夏秋季節(jié)，適當(dāng)?shù)恼陉帟?huì)逆轉(zhuǎn)高溫、強(qiáng)光的作用，從而促使碳代謝向氮代謝轉(zhuǎn)變，降低酚氨比。本遮陰試驗(yàn)中，因?yàn)檎陉帟r(shí)段為春季末期，且主要為陰雨、多云天氣，光照不強(qiáng)，溫度也不是很高，所以遮陰后，特別是黑暗遮陰后，會(huì)導(dǎo)致光照嚴(yán)重不足，從而相對(duì)加強(qiáng)茶樹的碳代謝，降低氮代謝，導(dǎo)致多酚含量顯著升高，氨基酸含量顯著降低。遮陰后，多酚含量上升，氨基酸含量下降的具體機(jī)制仍有待解析。

3.3 基于LC-MS的代謝組學(xué)方法具有強(qiáng)大的優(yōu)勢

在本研究中，采用基于 LC-MS的代謝組學(xué)方法除了檢測到兒茶素類、氨基酸、生物堿等常規(guī)成分外，還鑒定到了一些常規(guī)分析方法難以檢測到的物質(zhì)，如氨基酸中的哌啶酸、焦谷氨酸；核苷（酸）；兒茶素二聚體類；香氣糖苷等物質(zhì)。這些物質(zhì)均對(duì)茶葉品質(zhì)具有重要影響，如有報(bào)道顯示焦谷氨酸對(duì)茶湯的鮮味具有重要作用[11]。因此，采用代謝組學(xué)技術(shù)研究遮陰對(duì)茶葉代謝的影響，可以更加全面地了解茶樹對(duì)光照調(diào)控的代謝應(yīng)答和代謝產(chǎn)物的變化規(guī)律，以及遮陰對(duì)茶葉品質(zhì)的影響。

4 結(jié)論

本文研究了遮陰對(duì)茶葉代謝及主要品質(zhì)成分的影響，發(fā)現(xiàn)中度、黑暗遮陰降低了總氨基酸、黃酮含量，而黑暗遮陰增加了總多酚含量及酚氨比。此外，采用UHPLC-Q-TOF/MS詳細(xì)研究了遮陰對(duì)茶葉代謝的作用，總計(jì)鑒定得到了87個(gè)化合物，主要為氨基酸、兒茶素類及其二聚物、黃酮（醇）糖苷、香氣糖苷、酚酸等，其中82個(gè)化合物在遮陰后出現(xiàn)顯著性變化。遮陰對(duì)茶樹葉片的代謝調(diào)控是一個(gè)復(fù)雜的過程，對(duì)碳氮代謝具有雙向性，適當(dāng)?shù)恼陉幙梢蕴岣卟枞~品質(zhì)，但黑暗遮陰則可能不利于提高茶葉的品質(zhì)。

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