幾種茶葉生化成分及其抗氧化活性分析

白亞欣 侯彩云

摘要：目的：比較白茶與綠茶、紅茶生化成分的差異，探討生化成分與抗氧化活性的關(guān)系。方法：以壽眉、安吉白茶及白琳工夫分別為白茶、綠茶、紅茶代表，分析茶葉成分，測定茶湯抗氧化活性，并對二者進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果：總黃酮含量與年份呈正相關(guān)關(guān)系，而咖啡堿則相對穩(wěn)定;白茶茶多酚及兒茶素含量均低于綠茶，但其酯型兒茶素所占比重顯著高于綠茶，且游離氨基酸、茶氨酸及總黃酮含量也顯著高于其他兩種茶類;EGC所占比重與酯型兒茶素均與茶湯抗氧化活性有較強(qiáng)的相關(guān)性。結(jié)論：白茶與其他茶在成分和抗氧化性上均有顯著差異;EGCG與抗氧化活性相關(guān)性最強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：壽眉;安吉白茶;白琳工夫;生化成分;抗氧化活性;相關(guān)性

研究表明，茶葉中含有豐富的抗氧化物質(zhì)如多酚類、黃酮類等[14]。茶葉的生化成分是決定茶葉生物活性的物質(zhì)基礎(chǔ)[5]，近年來，關(guān)于茶葉的品質(zhì)及香氣成分、加工工藝、感官分析研究較多，然而針對不同茶葉品種，成分分析與抗氧化性研究相結(jié)合的文章卻鮮有報(bào)道[68]。因此，本研究以壽眉為白茶代表，以與白茶名稱和藥理功效等相似的安吉白茶、白琳工夫分別為綠茶、紅茶代表，測定茶多酚、兒茶素、游離氨基酸、茶氨酸、咖啡堿、黃酮類化合物等生化成分，比較3類茶的成分差異性;按照茶葉審評的標(biāo)準(zhǔn)制備茶湯，測定茶湯抗氧化活性;對生化成分和抗氧化活性進(jìn)行相關(guān)性分析，為茶葉成分對抗氧化功效的影響提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

11材料

市售白茶（制于福建福鼎，購于北京馬連道茶城）：1年陳壽眉、3年陳壽眉、7年陳壽眉（以下簡稱W1、W3、W7）。

市售綠茶（制于浙江安吉，購于浙江安吉）：安吉白茶新茶、1年陳安吉白茶（以下簡稱G0、G1）。

市售紅茶（制于福建福鼎，購于北京馬連道茶城）：白琳工夫新茶（以下簡稱B0）。

標(biāo)準(zhǔn)品（純度）：沒食子酸（>99%）、谷氨酸（≥99%）、咖啡堿（≥99%）、蘆?。?gt;99%），美國Sigma公司;兒茶素（≥99%）、表兒茶素（≥99%）、表沒食子兒茶素（≥98%）、表兒茶素沒食子酸酯（≥98%）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（≥99%）、茶氨酸（≥99%），上海源葉生物科技有限公司;茚三酮（>99%），北京化學(xué)試劑公司。

12儀器

安捷倫1260高效液相色譜儀，美國Agilent公司;TU1810紫外分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;TDL5A離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠;FA2004分析天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司;FW100高速萬能粉碎機(jī)，北京市用光明醫(yī)療儀器有限公司。

13方法

131樣品處理將茶葉均勻混合，用萬能粉碎機(jī)將少量試樣磨碎棄去，磨碎其余部分過40目篩，密封保存。準(zhǔn)確稱取300g茶樣于玻璃杯中，用150mL沸水沖泡5 min，過濾茶湯，密封保存[9]。

132成分分析茶多酚：福林酚比色法;游離氨基酸：茚三酮顯色法;咖啡堿：紫外分光光度法;總黃酮：亞硝酸鈉硝酸鋁法[1013]。

兒茶素：高效液相色譜法（HPLC），梯度洗脫條件見表1。色譜柱：ASBC18（250mm×46mm，5μm）;檢測波長：λ=280nm;流速：1mL/min;進(jìn)樣量：10 μL;柱溫：30℃;流動相A：01 % H3PO4水溶液，流動相B：01 % H3PO4甲醇溶液[1416]。

茶氨酸：HPLC法，色譜柱：同上;檢測波長：λ=338nm;流速：1mL/min;進(jìn)樣量：10μL;柱溫：40℃;流動相A：20mmol/L乙酸銨溶液，流動相B：20mmol/L乙酸銨溶液∶甲醇=1∶2（體積比），VA∶VB=1∶1;衍生劑：鄰苯二甲醛（OPA）;衍生時(shí)間：30s[1718]。

133抗氧化活性測定

（1）TAOC法按說明書，配制混合試劑與待測液混合，改變添加順序作為對照，分別測定吸光值并依次記為Asample、Ablank?？偪寡趸芰Π词剑?）計(jì)算：

總抗氧化能力（U/mL）=（Asample Ablank）/001/30×（反應(yīng)液總量/取樣量）（1）

（2）DPPH法以Trolox作為陽性對照，按照表2操作。將反應(yīng)液充分搖勻，室溫下避光靜置30 min，于517 nm處測定吸光值，依次記為Asample、Ablank、Acontrol，結(jié)果以Trolox當(dāng)量表示[1920]。自由基清除率按式（2）計(jì)算：清除率（%）=[1（Asample Ablank）/ Acontrol]×100（2）

14數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用Office和SPSS統(tǒng)計(jì)軟件分析試驗(yàn)數(shù)據(jù);應(yīng)用Origin繪圖軟件作圖。

2結(jié)果與分析

21生化成分分析

211茶多酚、總黃酮含量分析茶葉中黃酮類化合物主要是黃酮醇及苷類[21]，茶多酚與黃酮類之間存在交叉。由圖1可知，TPG1是TPW1的109倍，F(xiàn)W7是FB0的123倍，F(xiàn)W1是FG1的105倍，可知白茶茶多酚含量低于綠茶而高于紅茶，而其總黃酮含量高于其他茶，同時(shí)說明茶多酚含量高的茶葉其總黃酮含量不一定高，這與王麗麗等[22]的研究結(jié)果相似。壽眉是多葉型白茶，在萎凋時(shí)多酚會發(fā)生氧化，而鮮葉制成的綠茶經(jīng)殺青鈍化酶活，致使其多酚損失較少，此外，紅茶經(jīng)揉捻、氧化損失了大量茶多酚，兩個(gè)原因共同使得白茶茶多酚含量低于綠茶而高于紅茶。茶葉茶多酚及總黃酮的含量存在顯著差異（P<005）。TPG0>TPG1、TPW1>TPW7而TPW3>TPW7，說明茶多酚的含量隨著年份增長而下降，但其下降趨勢并非單調(diào)遞減;然而W3、W7和W1相比，總酮含量分別增加了602%、1241%，G1較G0增加了317%，說明總黃酮含量隨著年份增長呈單調(diào)遞增趨勢，與周瓊瓊等[23]的研究結(jié)果相似。茶多酚接觸氧氣氧化，使含量降低同時(shí)發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，這可能促進(jìn)了黃酮類物質(zhì)的形成，使總黃酮含量增加。

212兒茶素含量分析茶葉中的兒茶素主要包括C、EC、EGC、ECG、EGCG等，根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為酯型和非酯型兩大類，其中前3種屬非酯型兒茶素，而后2種為酯型兒茶素[16]。吸取兒茶素類混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，過045μm濾膜，注入HPLC，記錄色譜圖。由圖2可知，5種兒茶素在設(shè)定條件下能較好分離。表3表明，在給定濃度范圍內(nèi)，5種兒茶素線性關(guān)系良好。

由表4可知，壽眉兒茶素含量低于安吉白茶而高于白琳工夫（P<001），分別求各茶樣與白琳工夫兒茶素總量之比，從G0到W7依次為38∶33∶32∶29∶3∶1。兒茶素是茶多酚的主體成分，約占茶多酚總量的65%～80%[24]，所以，兒茶素在茶葉中的分布與茶多酚類似，即白茶低于綠茶而高于紅茶。酯型兒茶素中EGCG的含量顯著高于其他，非酯型兒茶素中EGC含量較高且不同茶葉之間存在顯著差異。由表5可知，酯型兒茶素含量高于非酯型（P<001），酯型兒茶素在總量中所占比重介于898%～99%之間，非酯型兒茶素介于1%～102%之間;EGCG含量最高，所占比重介于725%～987%之間，EGC介于06%～87%之間。比較表4和表5可發(fā)現(xiàn)，雖然壽眉EGCG、EGC的含量均小于安吉白茶，但其EGCG的比重卻大于安吉白茶，而其EGC的比重小于安吉白茶（P<001）。這與原料類型有關(guān)，壽眉多采用一芽二葉或多葉鮮葉制成，綠茶則多采用單芽制成，芽頭自身的非酯型兒茶素含量較高，隨著葉片的生長，非酯型兒茶素逐漸轉(zhuǎn)化為酯型兒茶素，因此白茶酯型兒茶素所占的比重高于綠茶而非酯型卻低于綠茶。

213游離氨基酸、茶氨酸含量分析茶氨酸是茶葉品質(zhì)的重要影響因子之一。如圖3所示，壽眉游離氨基酸總量顯著高于其他茶類（P<005），即白茶大于綠茶和紅茶，F(xiàn)AAW1是FAAG1的34倍。壽眉在萎凋過程中，由于水解酶等被激活使蛋白質(zhì)與多肽水解，進(jìn)而導(dǎo)致氨基酸不斷積累達(dá)到較高的水平。白茶茶氨酸含量同樣大于其他茶類，TheaW1是TheaG1的52倍（P<005），茶氨酸能緩解苦澀味、增加鮮甜味，這也是白茶茶湯滋味鮮爽的主要原因。W3和W1相比，游離氨基酸和茶氨酸含量分別減少了447%、257%，W7較W1分別減少了524%、538%，G1較G0分別減少了114%、261%（P<005），二者的含量隨年份增長呈單調(diào)遞減趨勢，主要原因是氨基酸在茶葉存放過程中會發(fā)生氧化降解造成含量下降。茶氨酸在游離氨基酸中所占的比重從B0到W7依次為315%、428%、357%、545%、732%、528%，可知雖然茶氨酸含量隨年份而單調(diào)遞減，但其比重并未呈規(guī)律性變化。

214咖啡堿含量分析由圖4可知，壽眉咖啡堿含量低于白琳工夫而高于安吉白茶，不同茶類之間存在一定差異（P<005）。茶葉在揉捻過程中，由于酶促氧化等，使咖啡因含量增多[25]，因而白茶咖啡堿含量低于全“發(fā)酵”的紅茶而高于未“發(fā)酵”的綠茶。W3、W7和W1相比，咖啡堿含量分別減少了207%、596%，G1較G0減少了148%，咖啡堿含量隨著年份增長呈單調(diào)遞減趨勢，但其變化幅度很小且差異不顯著。這很可能與其化學(xué)性質(zhì)相關(guān)，咖啡堿系嘌呤堿雜環(huán)化合物，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不易氧化降解。

22抗氧化活性分析

221總抗氧化能力測定按照TAOC法，得茶湯的總抗氧化能力值（TAOC，以下簡稱T）。由圖5可知，茶湯抗氧化能力介于253～704 U/mL之間，壽眉抗氧化活性低于安吉白茶而高于白琳工夫（P<005），即白茶低于綠茶而高于紅茶。原料不同導(dǎo)致生化成分含量不同，進(jìn)而影響其抗氧化能力。結(jié)合211的測定結(jié)果推測，茶多酚或與抗氧化活性存在正相關(guān)關(guān)系，而總黃酮則為負(fù)相關(guān)甚至未呈明顯相關(guān)性。由212可知，EGCG在兒茶素總量中占比最大，同時(shí)，其結(jié)構(gòu)式含活性較高的沒食子酯基，因此，EGCG與抗氧化活性存在正相關(guān)關(guān)系。然而壽眉抗氧化性低于安吉白茶，但其EGCG所占比重大于安吉白茶，同時(shí)發(fā)現(xiàn)，壽眉EGC的比重卻小于安吉白茶，由此推測EGC所占比重或?qū)寡趸钚缘膹?qiáng)度也有較大影響。

222DPPH自由基清除能力測定按照DPPH法以自由基清除能力Torlox濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在0～1 mmol/mL內(nèi)，線性方程為Y=0842 06X+4128 4，R2為0998 9，說明線性關(guān)系良好。以Torlox當(dāng)量表示清除DPPH自由基的能力（DPPHTEAC，以下簡稱DT）（圖6）。該方法測定的結(jié)果與TAOC法基本一致，即白茶的抗氧化活性低于綠茶而高于紅茶（P<005），DTG0為DTW7的105倍。

23相關(guān)性分析

本研究將各生化成分的含量分別與TAOC法、DPPH法所測得的抗氧化值做相關(guān)性分析，以驗(yàn)證21、22的結(jié)果及推斷。由表6可知，抗氧化活性主要與兒茶素、茶多酚等呈較強(qiáng)相關(guān)性。其中，EGCG與T、DT的相關(guān)系數(shù)分別為0749 6、0971 4，說明EGCG與抗氧化活性的相關(guān)性最強(qiáng)，ECG與抗氧化活性也有極強(qiáng)的相關(guān)性，綜上可知，酯型兒茶素與抗氧化活性相關(guān)性極強(qiáng)。EGC含量與總抗氧化能力有較強(qiáng)的相關(guān)性，因此，EGC的比重確實(shí)對抗氧化活性的強(qiáng)度有較大影響，推測它可能與其他物質(zhì)起到協(xié)同作用?？傸S酮含量與總抗氧化能力、DPPH清除能力的相關(guān)性系數(shù)分別為-0246 3、-0078 5，說明總黃酮與抗氧化活性為負(fù)相關(guān)且相關(guān)性較低。

3結(jié)論

（1）白茶生化成分含量與綠茶、紅茶差異顯著。白茶中游離氨基酸、茶氨酸、總黃酮的含量居三類茶之首;咖啡堿含量低于紅茶;茶多酚、兒茶素含量低于綠茶，但其酯型兒茶素（尤其是EGCG）所占比重顯著高于綠茶。茶葉茶多酚含量高并不意味著其總黃酮含量高。

（2）各生化成分的變化情況不同。隨著年份增長，總黃酮含量呈單調(diào)遞增趨勢，茶多酚、兒茶素含量下降，但其下降趨勢并非單調(diào)遞減，游離氨基酸、茶氨酸含量呈單調(diào)遞減趨勢，但茶氨酸在游離氨基酸中的比重未呈明顯規(guī)律性，咖啡堿含量呈單調(diào)遞減趨勢但降幅無顯著差異，咖啡堿的穩(wěn)定性大于其他成分。

（3）采用2種抗氧化方法測得的結(jié)果基本一致，白茶與其他茶葉的抗氧化活性之間存在顯著性差異，白茶的抗氧化活性低于綠茶而高于紅茶。

（4）以EGCG為主的酯型兒茶素與抗氧化活性的相關(guān)性最強(qiáng)，EGC在兒茶素總量中所占的比重對抗氧化活性也有較大影響，或與其他物質(zhì)起到協(xié)同作用。就本試驗(yàn)而言，總黃酮含量與抗氧化活性未呈現(xiàn)出明顯的相關(guān)性，總黃酮含量高的茶葉，其抗氧化活性不一定強(qiáng)?！?/p>

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