茶葉中糖苷類香氣前體及其相關(guān)內(nèi)源糖苷酶的研究進展

庫秀平，劉坤，鄧威威，張正竹

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶樹生物學(xué)與資源利用國家重點實驗室，安徽合肥 230036)

茶是世界上除了水以外最受歡迎的飲料之一，茶飲料所具有的香氣、滋味和營養(yǎng)價值深受廣大消費者關(guān)注[1]。近年來茶葉市場競爭日益加劇，消費者對茶葉品質(zhì)的要求愈來愈高，茶葉香氣的研究也取得了很大的進展。迄今，已經(jīng)有 700多種香氣成分在茶葉加工過程中被分離鑒定出來，這些香氣化合物可分為十余個大類[2]。游離態(tài)香氣組分在茶鮮葉中存在的數(shù)量和種類較少，大部分的茶葉香氣都是在加工過程中形成的。已有研究表明，在未離體茶鮮葉中，部分茶葉中的香氣主要以鍵合態(tài)的糖苷類香氣前體存在[3]，鮮葉在采摘、水分虧缺、葉片損傷或病菌感染等脅迫環(huán)境下時，糖苷類香氣前體就容易被相關(guān)內(nèi)源糖苷酶水解釋放出游離態(tài)苷元，這是構(gòu)成茶葉香氣品質(zhì)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[4]。目前，茶樹中一些單糖苷和雙糖苷的香氣前體已經(jīng)從茶葉中分離鑒定出來，參與催化香氣前體釋放過程的有關(guān)糖苷酶也得到系統(tǒng)的研究，可以確定β-D-葡萄糖苷和β-D-櫻草糖苷是茶葉中醇系香氣的主要前體物質(zhì)[5-10]，茶葉中對香氣前體的水解和茶葉香氣的形成發(fā)揮關(guān)鍵作用的內(nèi)源糖苷酶是β式存在的香氣前體，利用柱層析法進行了糖苷-D-葡萄糖苷酶和β-D-櫻草糖苷酶[11,12]。本文綜述了茶葉中的糖苷類香氣前體和相關(guān)內(nèi)源糖苷酶的研究進展，并分析了其在茶樹的自我防御和茶葉香氣形成之間的作用。

1 茶葉中糖苷類香氣前體的研究

1.1 茶葉中糖苷類香氣前體物質(zhì)的提取與分離

茶葉中的香氣成分一般僅為茶葉干重的0.01%～0.05%[4]，含量極微，糖苷類香氣前體的含量也非常低，將其從復(fù)雜的茶葉內(nèi)含物中分離純化出來非常困難。目前，提取茶葉中糖苷類香氣前體的主要方法有以下3種[13]：如圖表1所示。

1.1.1 熱水浸提法

浸提法也可稱為固—液萃取法，主要原理是將樣品浸泡在溶劑中，使固體樣品中的組分浸提出來的方法。熱水浸提法是研究者們最早使用的方法之一。

1991年，日本學(xué)者[14]以熱水浸提的方法首次從茶葉的粗提液中分離并鑒定出了苯甲醇的葡萄糖苷。1993年，Guo等[15]同樣用熱水浸提的方法在茶鮮葉中首次發(fā)現(xiàn)了以雙糖苷形 類香氣前體的分離制備，經(jīng)結(jié)構(gòu)鑒定為香葉基櫻草糖苷；隨后又從水仙和毛蟹種茶樹鮮葉中成功分離并得到了芳樟醇、2-苯乙醇和苯甲醇等為苷元的雙糖苷香氣前體[16]。在熱水浸提的基礎(chǔ)上，借助微波和超聲波輔助浸提可以提高茶葉中糖苷類香氣前體的浸出量[17]。

該方法的優(yōu)點主要是操作簡單，能夠方便地浸提出易溶于水的組分，后期經(jīng)過萃取和純化即可得到目標產(chǎn)物，適用于大量茶樣。缺點是浸提法能夠提出茶葉中大量復(fù)雜的可溶性內(nèi)含成分，因此純化難度較大。

1.1.2 沸乙醇浸提法

沸乙醇浸提法是用沸乙醇作為溶劑浸提茶葉中的有效組分。原理和熱水浸提法類似。

2003年，張正竹等[18]用沸乙醇浸提法獲得了多種糖苷類香氣前體，具體方法為：用200 mL沸乙醇萃取20 g茶鮮葉，提取液減壓濃縮干燥后溶于20 mL檸檬酸鹽緩沖液，以60 mL乙醚分3次萃取去除游離態(tài)香氣，然后在獲得的水相中加入PVPP去除多酚類物質(zhì)，能夠獲得糖苷類香氣前體的粗提液。另外，由于鮮葉細胞結(jié)構(gòu)的完整性及親脂性等特點，在從鮮葉中提取糖苷時發(fā)現(xiàn)在溶劑萃取效率方面乙醇優(yōu)于水[19]。有學(xué)者用乙醇溶液為溶劑對油茶葉進行浸提得到粗提液，然后經(jīng)過柱洗脫首次從山茶屬植物中成功提取出了一種鞣花酸，提供了一種從油茶葉中提取 3-甲基鞣花酸-4-O-β-D-葡萄糖苷的方法[20]。漳平水仙茶和立頓綠茶用沸乙醇浸提后，提取液經(jīng)雙相酶解，釋放出的香氣物質(zhì)中可以鑒定出多種糖苷類香氣前體[21,22]。

此法可以有效減少茶葉中水溶性雜質(zhì)的浸出，但同時也會增加可溶于乙醇的雜質(zhì)，后期也需要對浸提物進行一系列的純化才會得到較為純凈的目標物。乙醇因其低價、無毒、易回收的特性，常作為提取劑，但此方法仍具有步驟多、時間長、乙醇消耗量大等缺點。

1.1.3 甲醇浸提法

甲醇浸提法是使用甲醇作為溶劑提取茶葉中的主要內(nèi)含成分的方法。由于甲醇極性較乙醇大，所以提取率相對乙醇更高。但因甲醇具有毒性，極易揮發(fā)，因此不宜大量使用

近年來，利用甲醇浸提獲得粗糖苷的方法被廣泛應(yīng)用[23-25]，具體方法為：先是將1 g茶鮮葉在液氮中研磨，然后加入PVPP，用45 mL甲醇分3次浸提，每次超聲浸提20 min，然后將超聲浸提液離心，離心后的上清液用氮氣干燥并溶于2mL水中。通過C18柱洗脫后的甲醇粗提液被認為是糖苷類香氣前體。2013年，朱圣潔等[26]將粉碎后的10 kg綠茶干茶，依次用石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲醇進行分步超聲浸提，浸提液減壓濃縮后得到各溶劑提取物，經(jīng)酶解后采用GC-MS分析揮發(fā)性物質(zhì)。結(jié)果顯示，糖苷類香氣前體主要富集在甲醇提取液中，經(jīng)過洗脫除雜進而得到含糖苷類香氣前體的上清液。

目前，茶鮮葉糖苷類香氣前體的提取大多采用甲醇或乙醇，以水為溶劑較少，尤其是甲醇更為常用，因為甲醇溶劑不僅能較好浸提鮮葉中的糖苷類香氣前體，而且可以迅速鈍化鮮葉中酶的活性。因此糖苷類香氣前體的純化過程一般為：浸提液被固相吸附材料吸附，用水洗脫去除可溶性糖和其它極性成分；然后用極性較弱的有機溶劑洗脫，去除游離態(tài)香氣成分；最后使用有機溶劑如甲醇等回收糖苷類香氣前體。

1.2 糖苷類香氣前體的定性定量分析方法

茶葉中的糖苷類香氣前體能夠被水解釋放出揮發(fā)性苷元，參與茶葉香氣的形成，是一類與茶葉香氣形成有關(guān)的重要組分。傳統(tǒng)的糖苷類香氣前體定量分析方法耗時長、效率低以及糖苷類香氣前體本身具有揮發(fā)性低、不易氣化等特點，制約了對糖苷類香氣前體的深入研究。目前，糖苷類香氣前體的定性定量分析主要有以下三種方法：

1.2.1 酸水解或酶水解法

運用合適有效的方法水解糖苷類香氣前體，釋放出揮發(fā)性苷元，然后對苷元進行GC/GC-MS檢測，分析苷元和糖基的組成情況，進而間接推定糖苷種類和含量。水解方法一般有酸水解和酶水解兩種。

1995年，茶樹中糖苷香氣前體間接定量分析法首次被Ogawa等報道[27]，將蒸汽殺青后的茶鮮葉以檸檬酸鹽緩沖液進行勻漿，經(jīng)二氯甲烷洗滌除去游離態(tài)香氣成分后，PVPP吸附去除多酚，然后用茶鮮葉粗酶 37℃酶解 24h，采用同時蒸餾萃取法提取酶解后浸提液中的香氣成分，并進行 GC分析。之后，Rawat &Gulati[28]對該方法進行了改進，以氯仿為溶劑，采用 SDE方法提取酶解后的揮發(fā)性苷元，氯仿提取物經(jīng)無水硫酸鈉干燥并濃縮至1.5 mL，進行GC-MS分析。有研究者通過比較糖苷類香氣前體的酸水解和酶水解兩種方法在水解后產(chǎn)生的香氣成分的種類與含量的差異得出：酸水解后的香氣成分種類較少，主要以酚類和酮類為主，且含量較低，有較強的刺激性[29]；而酶解產(chǎn)物以酸和醇類為主，香氣溫和[30]。孫愛東等[31]在對水果的風(fēng)味研究中提到酸解產(chǎn)生的香氣成分很多不是橙汁的典型風(fēng)味，不適合加工中使用。目前茶葉中關(guān)于糖苷的酸水解產(chǎn)物及不同酶水解產(chǎn)物的異同尚不清楚，仍待進一步探索。

通過分析糖苷水解產(chǎn)物，對茶葉糖苷類香氣前體進行定性定量是較早的研究方法之一。但該法易受游離態(tài)揮發(fā)性香氣衍生變化的影響，而且還存在糖苷水解不完全、水解產(chǎn)物易氧化損失等不足，此外，這種方法只能得到苷元的信息，還需要檢測糖基的信息。

1.2.2 衍生法

三氟乙酰衍生化法通常用作輔助劑以幫助確定糖苷的總體結(jié)構(gòu)。因為該方法不需要水解過程，并且不會破壞糖苷鍵，是一種用于鑒定糖苷的更直接的方法。

通過衍生化反應(yīng)對糖苷進行三氟乙?；梢蕴岣咛擒盏膿]發(fā)性，通過GC-MS分離和檢測可以獲得更好的分離和鑒定結(jié)果。然而，由于衍生化反應(yīng)的復(fù)雜性和GC所需的超高溫環(huán)境條件，這種方法并不常用[32]。2000年，Wang等[33]首次建立了衍生化試劑改性的方法，并通過GC-MS分析確定了茶鮮葉中26種糖苷類香氣前體。之后，該方法被改進，改性后的三氟乙酰胺經(jīng)衍生反應(yīng)后得到的糖苷類前體衍生物，通過氣相色譜-電子捕獲檢測器獲得了葡萄糖苷類香氣前體的定量結(jié)果，其主要優(yōu)勢是靈敏度高、檢測限低，適合檢測極微量糖苷類化合物[23]。2015年，發(fā)表了一種測定煙草中糖苷類香氣前體的方法[34]，此方法能對煙草中糖苷類香氣前體進行完全的提取，而且能對其進行有效的分離和純化。

通過衍生化和氣質(zhì)聯(lián)用的方法，可以全面、準確地對茶葉中糖苷類香氣前體進行定性和定量分析。盡管衍生化后可以幫助我們判斷糖苷的組成結(jié)構(gòu)，但同時也需要標準品作比照才能加以確認。

1.2.3 直接定量法

液相色譜-質(zhì)聯(lián)用技術(shù)是近年來形成的一種比較成熟的技術(shù)，具有高靈敏度和高選擇性。并且多級串聯(lián)質(zhì)譜還可以提供目標化合物的結(jié)構(gòu)信息。因此，通過液相色譜 HPLC及HPLC/MS/NMR對部分純化的糖苷類香氣前體進行定性和定量分析是一種高效的檢測方法[35]。

利用反相 HPLC/NMR測定了茶葉中的香葉醇、苯乙醛、芳樟醇及其氧化物的結(jié)構(gòu)[16,10,36]。根據(jù)GC-MS分析獲得的酶解苷元信息，結(jié)合以前的研究報道，使用 LC-MS掃描模式對茶葉中的9種糖苷類香氣前體進行了初步研究[3]。在此基礎(chǔ)上，采用飛行時間質(zhì)譜(TOF/MS)對純化的糖苷類香氣前體進行分析，獲得了糖苷物質(zhì)的精確分子量。結(jié)合高效液相色譜-電噴霧多級質(zhì)譜(HPLC-ESI-MSn)鑒定了綠茶中的13種糖苷類香氣前體[24]。以化學(xué)合成的 10種糖苷類香氣前體為參照，采用 LC-MS單離子掃描模式(Singleionmonitoring，SIM)對不同茶樹品種鮮葉以及紅茶、烏龍茶加工過程中糖苷類香氣前體的變化進行了定性和定量分析，獲得了較好的研究效果[26]。使用液相色譜-高分辨率質(zhì)譜(LC-HRMS)的非靶向修飾特異性代謝組學(xué)方法對綠茶進行分析可以快速地發(fā)現(xiàn)植物中糖基化代謝產(chǎn)物[37]。源內(nèi)碰撞誘導(dǎo)裂解（ISCID）在超高效液相色譜串聯(lián)四級桿飛行時間質(zhì)譜（UPLC-Q-TOF/MS）基礎(chǔ)上建立的修飾代謝組學(xué)的方法，能夠大規(guī)模和特異性檢測茶葉中的糖苷類化合物[38]。

應(yīng)用 LC-MS對茶葉糖苷類香氣前體進行檢測，可以獲得較好的分析效果，但缺乏商業(yè)化的標準品是該法的主要不足之處。目前從茶葉中分離和鑒定的糖苷類香氣前體如圖 2所示。隨著分離技術(shù)的不斷進步，茶葉研究者在糖苷類香氣前體的合成方面也取得了一些進展。成功合成了苯甲基-β-D-葡萄糖苷，2-苯乙基-β-D-葡萄糖苷[39]，順-3-己烯基-β-D-葡萄糖苷[40]，香葉基-β-D-葡萄糖苷[41]，玫瑰醇-β-D-葡萄糖苷[42]等。這些成果進一步促進了對茶葉中糖苷的直接定性和定量分析的研究。

表1 茶葉中糖苷類香氣前體的主要提取和分析方法

圖2 茶葉中的主要糖苷類香氣前體物質(zhì)

2 茶葉中與香氣形成有關(guān)的內(nèi)源糖苷酶的研究

2.1 β-D-葡萄糖苷酶

β-D-葡萄糖苷酶能夠催化水解結(jié)合于末端非還原性的β-D-葡萄糖苷鍵，同時釋放出苷元與葡糖體[43]，是茶葉中研究較多的糖苷酶。1837年，Liebig等[44]首次在苦杏仁汁中發(fā)現(xiàn)了葡萄糖苷酶，該酶主要分布在植物的種子和微生物中等。在茶樹葉片中，許多香氣前體一般是以β-D-葡萄糖苷的形式存在，而β-D-葡萄糖苷酶可以催化水解這類香氣前體釋放揮發(fā)性苷元，生成香氣物質(zhì)[27,45,46]。通過在茶鮮葉勻漿中添加外源β-D-葡萄糖苷酶發(fā)現(xiàn)有大量的香葉醇與芳樟醇生成，進一步推測內(nèi)源β-D-葡萄糖苷酶與這些香氣物質(zhì)的產(chǎn)生有關(guān)，這是與茶葉香氣相關(guān)內(nèi)源糖苷酶的研究起點[47]。后來茶葉中內(nèi)源β-D-葡萄糖苷酶能夠水解產(chǎn)生香氣物質(zhì)得到驗證[2]。從茶樹鮮葉中分離得到的兩種β-D-葡萄糖苷酶單體酶能夠水解順-3-己烯醇、苯甲醇和苯乙腈的β-D-葡萄糖苷釋放相應(yīng)的苷元，進而參與茶葉香氣的形成[48]。此外，糖苷酶(β-D-葡萄糖苷酶、β-D-木糖苷酶和苦杏仁苷酶)、單寧酶和蛋白酶處理茶葉，也可使茶湯芳香性物質(zhì)含量明顯增加并且香氣更濃[49]。黑曲霉β-D-葡萄糖苷酶對于果汁、茶汁、果酒等食品也具有較好的增香效果[50]。茶湯經(jīng)固定化的β-D-葡萄糖苷酶處理后，香氣釋放總量和醇系香氣總量均顯示出不同程度的提高[51,52]。

測定β-D-葡萄糖苷酶活性的方法主要有四種：以pNPG或京尼平苷為底物的比色法；以水楊苷為底物的分光光度法；以 4-甲基傘形酮-β-D-葡萄糖苷為底物的熒光法和以扁桃苷為底物的電化學(xué)方法[13]。其中最為常見的是以pNPG為底物的比色法。研究表明，不同季節(jié)的茶樹品種新梢的β-D-葡萄糖苷酶活性表現(xiàn)為：秋＞夏＞春；在葉位間β-D-葡萄糖苷酶的活性是隨葉齡升高，酶活性趨于增強[53]。在茶葉攤放過程中，β-D-葡萄糖苷酶的變化為：攤放 2h時，酶活性最高，隨后下降；在茶樹品種間β-D-葡萄糖苷酶的活性存在一些差異，但趨勢基本相同[54]。

2.2 β-D-櫻草糖苷酶

β-D-櫻草糖苷酶是雙糖苷水解酶，可以特異性水解櫻草糖苷前體并釋放出相應(yīng)的苷元。在報春花（Primula officinalis）中，有學(xué)者首次發(fā)現(xiàn)了β-D-櫻草糖苷酶具有水解櫻草糖苷的能力[55]，對茶葉醇系香氣的形成具有重要意義[56]。之后，Ogawa等[57]從茶鮮葉中純化出了β-D-櫻草糖苷酶，并研究了該酶的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)櫻草糖苷酶針對底物的櫻草糖基部分具有特殊的特異性，而對配基的特異性不明顯。這種底物特異性提示了茶鮮葉中可能存在著專一的β-D-櫻草糖苷酶，能夠特異性催化水解櫻草糖苷[58]。有研究發(fā)現(xiàn)在茶鮮葉中櫻草糖苷含量高于葡萄糖苷，表明櫻草糖苷是茶葉中主要的香氣前體，茶葉中的內(nèi)源β-D-櫻草糖苷酶是水解這些香氣前體的主要內(nèi)源糖苷酶[59]。

目前，β-D-櫻草糖苷酶活性主要由色原底物法測定。由于市場上沒有 4-甲基傘形糖基β-D-櫻草糖苷或 pNP-β-D-櫻草糖苷出售，需要在木糖苷酶的催化下通過轉(zhuǎn)糖基作用合成。使用pNP(對硝基苯酚)法將木糖和pNP-β-D-葡萄糖苷合成的 pNP-β-D-櫻草糖苷，作為β-D-櫻草糖苷酶反應(yīng)底物，可對β-D-櫻草糖苷酶活性進行測定[57]。此外，可用木糖和 4-甲基傘形酮β-葡萄糖苷制成 4-甲基傘形酮β-櫻草糖苷(4-Mu-β-Pri)，通過 4-MU法(檢測波長為448 nm)測定梔子花的β-D-櫻草糖苷酶的活性[60,61]?，F(xiàn)在β-D-櫻草糖苷酶的酶活測定仍缺乏方便可行的方法，并且沒有統(tǒng)一的標準來分析比較茶樹中的內(nèi)源β-D-櫻草糖苷酶活性，因此迫切需要建立方便快捷的檢測方法。

2.3 茶樹中相關(guān)的內(nèi)源糖苷酶基因

β-D-葡萄糖苷酶(β-D-Glucosidase，EC3.2.1.21)屬于糖苷水解酶家族(Glycoside Hydrolase (GH) families)，是生物體糖代謝途徑中不可缺少的一類酶。已知的β-D-葡萄糖苷酶包含有 GH1、GH3、GH5、GH9、GH30和GH116等6個家族[62-64]，GH1和GH3家族的β-D-葡萄糖苷酶主要來源于微生物和真菌[65]。目前，美國國立生物技術(shù)信息中心（NCBI）公布了25個茶樹β-D-葡萄糖苷酶基因以及4個β-D-櫻草糖苷酶基因。

2002年 Mizutani等[66]從茶樹藪北種中純化到的β-D-櫻草糖苷酶的部分氨基酸序列，獲得了編碼β-D-櫻草糖苷酶的 cDNA（序列號:AB088027)，它與許多植物中的β-D-葡萄糖苷酶具有50%至60%的同源性。隨后，有研究者對茶樹β-D-櫻草糖苷酶和β-D-葡萄糖苷酶基因的 ORF框片段克隆并表達出融合蛋白[67]，成功驗證了生物學(xué)活性[68-71]。對β-D-葡萄糖苷酶和β-D-櫻草糖苷酶基因的差異表達量研究發(fā)現(xiàn)：龍井 43新梢不同部位葉片中β-D-葡萄糖苷酶基因的表達量明顯高于β-D-櫻草糖苷酶基因，并且一芽二葉和一芽三葉新梢中兩個基因的表達量均較高，而后隨著成熟度的增加而降低[72,73]，這一結(jié)果與烏龍茶的采摘標準相吻合，證實了成品茶花香高低與鮮葉中β-D-櫻草糖苷酶的表達之間存在一定的相關(guān)性；在不同茶樹品種的β-D-葡萄糖苷酶基因表達位置主要在葉片柵欄組織、葉主脈的薄壁組織中表達[74]；短時間UV-B處理和經(jīng)茉莉酸甲酯處理后的茶樹葉片可以刺激糖苷類水解酶的基因表達量增加，從而水解更多香氣前體形成茶葉香氣[75,76]。綜上所述，在不同茶樹部位、不同茶樹品種、不同產(chǎn)區(qū)及不同的栽培處理方式對茶樹相關(guān)內(nèi)源糖苷酶基因的表達均會產(chǎn)生影響，這為研究茶葉香氣形成的分子機制提供了參考依據(jù)。

3 糖苷類香氣前體在茶樹抗逆性中的作用

茶葉中的糖苷具有生氰和化感作用，在內(nèi)源糖苷酶的作用下以糖苷形式存在的鍵合態(tài)揮發(fā)物會發(fā)生水解生成香葉醇、苯甲醇和 2-苯乙醇等苷元，對病原真菌都具有顯著的抑制作用[77,78]，同時也可提高害蟲天敵的寄生效率。

Guo等[10]從茶樹鮮葉中分離出的一種野黑櫻苷（含氰糖苷）的物質(zhì)，在經(jīng)過茶葉丙酮粉粗酶液水解后，可以釋放出苯甲酸和氫氰酸。氫氰酸具有劇毒，對植食動物具有延遲作用，可用作驅(qū)蟲劑，對真菌類病原具有抗性作用，從而對植物自身起到保護作用。2006年張正竹[79]研究表明茶葉中糖苷類香氣前體和揮發(fā)性苷元對茶云紋葉枯病致病菌均表現(xiàn)出顯著的抑制活性，其中在被侵染的茶樹葉片和茶云紋葉枯病的培養(yǎng)基上都能檢測到β-D-葡萄糖苷酶活性顯著增強。真菌在染病初期可以誘導(dǎo)茶樹內(nèi)源糖苷酶和β-D-葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶基因的表達量不同程度的上調(diào)[80]。當β-D-櫻草糖苷在濃度為5.0～25.0 mg/mL時，會對茶樹葉部的多種病菌均具有一定的抑制作用，并且隨著糖苷香氣前體濃度的升高，其抗菌能力也逐漸增強[81,82]。在植物-害蟲-天敵食物鏈中，植食昆蟲誘導(dǎo)植物產(chǎn)生揮發(fā)性苷元通常作為引誘天敵昆蟲的重要機制。例如茶樹-茶尺蠖-單白綿繭蜂[83]、茶樹-茶蚜-蚜繭蜂[84]和茶樹-假眼小綠葉蟬-白斑獵蛛[85]三級營養(yǎng)的化學(xué)通訊機制。

4 糖苷類香氣前體在香氣形成中的作用

茶樹中的糖苷類香氣前體在茶樹生長發(fā)育過程中及其在茶葉加工過程中的變化一直是茶葉工作者研究的焦點。已有研究表明，茶葉中糖苷類香氣前體的含量遠遠高于揮發(fā)性苷元的含量[2,3]。在茶葉加工過程中，能夠促進糖苷類香氣前體水解成揮發(fā)性苷元，從而改善茶葉的香氣品質(zhì)。

不同季節(jié)中茶葉糖苷類香氣前體的變化主要表現(xiàn)在：春茶中單萜烯醇糖苷含量尤其是香葉醇糖苷含量相對較高；夏茶中苯乙醇糖苷含量較高而水楊酸甲酯和苯甲醇糖苷較低；秋茶中以脂肪族醇、芳香族醇、酯為苷元的糖苷含量顯著增加，單萜烯醇糖苷含量下降[18]，這對茶葉原料的有效綜合利用和夏秋茶品質(zhì)的提高具有重要意義。不同茶樹品種鮮葉中糖苷類香氣前體的種類和含量也存在顯著差異[86]，適制烏龍茶品種的原料中含量較高，適制綠茶品種的原料中含量較低[87]。因此，糖苷類香氣前體含量有望為高香茶樹品種適制性的新指標。

由于茶葉加工工藝的不同，相同原料制成的紅茶和綠茶在香氣和糖苷類香氣前體的組成和含量方面也具有顯著差異[88]。在綠茶中可以檢測到鮮葉中本身含有的 5種糖苷類香氣前體的苷元，而在紅茶中僅檢測到2種。同時，還發(fā)現(xiàn)在綠茶的加工過程中，鮮葉內(nèi)只有少部分的糖苷類香氣前體的苷元被水解釋放出來，而在紅茶的加工過程中大部分的糖苷類香氣前體苷元被水解釋放。研究還表明，將陳綠茶與茶鮮葉混合發(fā)酵將會生產(chǎn)出具有工夫紅茶品質(zhì)特征的產(chǎn)品[89]。張正竹等[90]發(fā)現(xiàn)在茶鮮葉攤放過程中糖苷類香氣前體的總量會增加，在后續(xù)加工階段逐漸減少，其中成品綠茶中約77%的糖苷類香氣前體得到了保留。因此，通過改進加工方式可以增強綠茶的香氣品質(zhì)。糖苷類香氣前體在不同茶類加工過程中的含量變化規(guī)律也不同。其中，在紅茶加工過程中櫻草糖苷降解主要發(fā)生在揉捻階段，發(fā)酵后櫻草糖苷幾乎消失，而葡萄糖苷的含量基本保持穩(wěn)定[5]；在烏龍茶加工過程中糖苷類香氣前體含量的增加主要發(fā)生在萎凋階段，并且在成品茶中達到最高[31]。糖苷香氣前體在茶葉香氣形成中的貢獻差異形成了不同茶類的香氣特征。

5 問題與展望

茶葉中糖苷類香氣前體及其內(nèi)源糖苷酶的研究是近三十年來茶葉科學(xué)的熱點研究領(lǐng)域。糖苷類香氣前體被內(nèi)源糖苷酶水解釋放出揮發(fā)性苷元是茶葉花果香氣的重要來源。茶葉中糖苷類香氣前體的分離鑒定為這一香氣形成路徑提供了直接的證據(jù)，然而茶樹鮮葉中香氣前體含量有多少？新梢發(fā)育過程中香氣前體如何消長？茶葉加工過程中，究竟有多少香氣前體成為茶葉香氣？哪些工藝措施有利于香氣前體的水解？香氣前體對不同茶類的香氣品質(zhì)貢獻有多大？現(xiàn)有的研究報道大多比較含糊，甚至存在許多相互矛盾的結(jié)果。由于缺乏香氣前體的標準品，糖苷類香氣前體的定量分析至今仍然是技術(shù)瓶頸。

迄今,從茶樹鮮葉中至少已經(jīng)純化出7個與糖苷類香氣前體水解密切相關(guān)的內(nèi)源糖苷酶，其中至少已經(jīng)確認β-D-櫻草糖苷酶和 2個以上β-D-葡萄糖苷酶的功能[71]，并且這些酶的基因已經(jīng)被克隆測序。利用茶樹內(nèi)源糖苷酶基因探針開展差異表達分析的研究報道很多，而糖苷酶基因的表達卻困難重重。雖然最近有茶樹糖苷酶基因原核和真核表達的研究報道，但一般融合蛋白都沒有活性或者活性很低，利用酶工程技術(shù)通過水解糖苷類香氣前體提高茶制品香氣品質(zhì)也僅限于外源糖苷酶，且鮮有實際應(yīng)用的報道。β-D-葡萄糖苷酶體外活性檢測有成熟的方法，但β-D-櫻草糖苷酶活性檢測目前尚沒有穩(wěn)定成熟的方法，亟待建立。

作為茶樹次生物質(zhì)的揮發(fā)物，糖苷類香氣前體在茶樹葉片中的生物合成和酶促水解應(yīng)伴隨相應(yīng)的生理功能的實現(xiàn)[80]。茶樹可能通過合成和水解揮發(fā)性苷元來實現(xiàn)茶樹與外界環(huán)境間的交流[81]。已有研究證明，昆蟲和其他動物能夠通過腺體來釋放信息化合物進行信息間的傳遞，但茶樹沒有貯存揮發(fā)物的“腺體”[91]。茶樹在環(huán)境誘導(dǎo)（如病蟲侵染、干旱、凍害、葉片損傷）下，合成和儲備揮發(fā)性苷元可能是茶樹自我防御的方式之一，這可能是為什么植物的化學(xué)防御和通訊大多數(shù)在傷害條件下發(fā)生的重要原因。

通過比較茶樹新梢中糖苷類香氣前體含量預(yù)測加工干茶的香氣品質(zhì)是容易被接受的觀點，同樣利用內(nèi)源糖苷酶基因片段制作高香茶樹品種篩查工具做為茶樹品種早期鑒定的手段也被寄予厚望。茶樹合成的糖苷類香氣前體有自我防御的功能，如果茶樹合成次生代謝物質(zhì)的功能喪失，將導(dǎo)致茶樹不僅會失去自身的防御能力，也會使其風(fēng)味逐漸消失。目前，人類飲茶并不完全專注于對營養(yǎng)物質(zhì)的攝取，茶的風(fēng)味可能是吸引消費者的主要武器，尤其是在經(jīng)濟高速發(fā)展的 21世紀。因此，如何增強茶樹的防御系統(tǒng)并提高茶葉香氣的品質(zhì)是值得關(guān)注的課題。