18份木姜葉柯生化成分多樣性及藥效成分特征研究

楊志玲，譚梓峰，楊旭，田朝霞

（1中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所，杭州 311400；2浙江省林木育種技術(shù)研究重點實驗室，杭州 311400）

0 引言

殼斗科柯屬植物木姜葉柯(Lithocarpus litseifolius)又名多穗柯、甜茶、胖稠，廣泛分布于長江以南各省區(qū)，生長在海拔500～2500m樹林中[1]。木姜葉柯利用歷史可追溯到南朝劉宋景平元年縉云寺始建寺，山中僧人采嫩葉做茶款待客人[2]。在缺醫(yī)少藥的漫長歲月里中國南方山區(qū)瑤族、侗族、苗族等少數(shù)民族以其嫩葉入藥，用于肺熱咳嗽、糖尿病、高血壓等病癥，長期飲用其嫩葉茶，具有滋肝養(yǎng)胃、清熱潤肺、生津止渴、提神解乏、降壓減肥的功效。木姜葉柯于2017年6月被國家衛(wèi)生計生委批準(zhǔn)為新食品原料[3]。

木姜葉柯含有多種黃酮類、三萜類、甾體、氨基酸和微量元素等化學(xué)成分[4]，其中根皮苷為鈉-葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白（SGLT1和SGLT2）的競爭性抑制劑，既抑制葡萄糖在腎小管被重吸收，利于多余的葡萄糖通過尿液排泄出來，降低人體內(nèi)血糖含量，又通過與心臟中β-腎上腺素受體結(jié)合，使心肌收縮力、心率明顯增加，并促進胰島素的分泌、降低空腹和餐后血糖水平，而不發(fā)生低血糖副作用[5-8]。三葉苷對α-葡萄糖苷酶有明顯抑制作用，為非競爭性抑制，抑制效果與阿卡波糖無明顯差別，是一種有應(yīng)用潛力的抗糖尿病活性物質(zhì)[9]。根皮苷和三葉苷對糖尿病的治療作用引起了國內(nèi)許多專家的高度重視。而以木姜葉柯制作的甜茶具有甘甜清爽、香氣濃郁、色澤鮮艷、回味持久、風(fēng)味獨特[10]的特征，該甜茶開發(fā)出的飲品很可能成為糖尿病患者或高血糖人群最受歡迎的健康產(chǎn)品。

目前，圍繞木姜葉柯的藥理作用[6-9]、提取工藝[10]、有效成分合成關(guān)鍵酶基因[11]等研究較多。20 世紀(jì)90年代起就有關(guān)木姜葉柯甜味及黃酮成分的報道[10,12-13]，近年來從其葉片中分離和鑒定過11 種黃酮類化合物[4]，對不同產(chǎn)地和批次木姜葉柯根皮苷、三葉苷和酚類成分進行過研究[13-20]。然而，木姜葉柯化學(xué)成分相對復(fù)雜，關(guān)于它的生化成分、藥效成分及其組分構(gòu)成未見報道。因此，筆者以多個省份清明前后采集的木姜葉柯嫩葉制作的18份甜茶為試材，檢測各類生化成分指標(biāo)，旨在更準(zhǔn)確地認識其生化成分、藥效成分及模式特征，以便更好挖掘和利用種質(zhì)資源。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2020 年4 月進行，供試木姜葉柯采摘地的基本信息見表1。除A16號木姜葉柯為春季老葉曬干制作外，其他茶樣皆為嫩葉茶，采摘標(biāo)準(zhǔn)為1芽2葉初展，每份樣品質(zhì)量150 g。將每份待檢測樣品混勻攤放在桌上，按四分法取其中l(wèi)份用于檢測。

表1 18份木姜葉柯采樣點基本信息

1.2 試驗方法

1.2.1 生化成分測定以粉碎機將木姜葉柯甜茶樣品磨碎，過0.1 mm 孔徑篩，取篩過的樣品用于分析。水浸出物、茶多酚分別參照GB/T 8305—2002 和GB/T 8313—2008 測定，氨基酸測定參照文獻[21]的方法?？Х葔A參照GB/T 8313—2008 測定，抗壞血酸測定參考文獻[22]的方法，蛋白質(zhì)按照LY/T 1269—1999 測定，還原糖和可溶性糖按照NY/T 1278—2007測定。

1.2.2 藥效成分測定總黃酮含量參考文獻[23]中紫外分光光度法測定，根皮苷、三葉苷含量參考文獻[20]和[24]中高效液相色譜法測定。根皮苷和三葉苷含量之和粗略計為二氫茶耳酮含量。

1.2.3 統(tǒng)計分析運用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件計算木姜葉柯生化成分和藥效成分的最小值、最大值、變幅、均值及進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 18份木姜葉柯生化成分和主要藥效成分描述性統(tǒng)計分析

從表2 可知，18 份木姜葉柯生化成分指標(biāo)均有差異，14個指標(biāo)變異系數(shù)為15.58%～96.67%，以咖啡堿最大，以茶多酚最小，變異系數(shù)＞45%、變異系數(shù)為30%～45%、變異系數(shù)＜30%的指標(biāo)數(shù)分別為5、4、5個，占比例依次為35.71%、28.57%、35.71%。14 個指標(biāo)的變異程度表現(xiàn)為咖啡堿＞根皮苷＞酚/氨比＞游離氨基酸＞三葉苷/根皮苷＞抗壞血酸＞還原糖＞可溶性糖＞三葉苷＞水浸出物＞二氫茶耳酮＞總黃酮＞蛋白質(zhì)＞茶多酚。14 個指標(biāo)極差變幅為0.033～38.54，以抗壞血酸最大，以咖啡堿最小，極差＞20、極差為7～20、極差＜7 的指標(biāo)數(shù)分別有6、4、4 個，占比例依次為42.86%、28.57%、28.57%。14個指標(biāo)極差變幅程度表現(xiàn)為抗壞血酸＞三葉苷/根皮苷＞水浸出物＞酚氨比＞三葉苷＞二氫茶耳酮＞茶多酚＞蛋白質(zhì)＞根皮苷＞可溶性糖＞游離氨基酸/總黃酮＞還原糖＞咖啡堿?？梢?，木姜葉柯生化成分和主要藥效成分指標(biāo)含量極差的變幅和變異系數(shù)均較大，18份資源各類化學(xué)成分多樣性變異豐富，優(yōu)異資源篩選潛力很大。

表2 18份木姜葉柯中生化成分及主要藥效成分描述性統(tǒng)計分析

2.2 18份木姜葉柯常規(guī)成分的總體特征

由表3 得知，18 份木姜葉柯水浸出物、茶多酚、游離氨基酸總量、抗壞血酸、咖啡堿、酚氨比、蛋白質(zhì)、可溶性糖和還原糖均存在差異。水浸出物變幅為18.2%(A9)～52.2%(A11)，平均為35.03%，其中10 份木姜葉柯水浸出物含量＞35%，占總資源55.56%。茶多酚變幅為10.5%(A16)～21.3%(A4)，平均為16.37%，其中11份木姜葉柯茶多酚含量高于平均值，占總資源的61.11%，A1、A4、A5、A11、A14等5 份茶多酚含量高于18.00%。游離氨基酸總量變幅為0.37%(A16)～6.27%(A15)，平均為2.33%，其中7 份木姜葉柯游離氨基酸總量＞2.33%，占總資源38.89%。酚氨比變幅為2.63(A15)～35.38(A8)，平均為12.05，酚氨比＞15、8＜酚氨比＜15、酚氨比＜8 的木姜葉柯分別是3、7、8 份，分別占總資源的16.67%、38.89%和44.44%?？Х葔A變幅為0%(A2、A7、A12、A15)～0.03%(A13)，平均為0.01%，其中4份木姜葉柯不含咖啡堿，14 份木姜葉柯含極微量咖啡堿。蛋白質(zhì)變幅為8.61%(A16)～18.00%(A3)，平均為14.67%，其中8份木姜葉柯蛋白質(zhì)含量超過平均值，占總資源44.44%?？箟难嶙兎鶠?.25 mg/100 g(A7)～39.7 mg/100 g(A12)，平均為17.27 mg/100 g，其中8份木姜葉柯抗壞血酸含量高于平均值，占總資源44.44%?？扇苄蕴亲兎鶠?.56%(A10)～9.67%(A16)，平均為5.77 %，其中9 份木姜葉柯可溶性糖含量超過平均值，占總資源50.00%。還原糖方面，變幅為2.06%(A10)～7.74%(A16)，平均為4.82%，其中8 份木姜葉柯還原糖含量超過平均值，占總資源44.44%。木姜葉柯中可溶性糖與還原糖含量密切相關(guān)，含量排序幾乎一致。

表3 18份木姜葉柯生化學(xué)成分和酚氨比的分析結(jié)果

2.3 18 份木姜葉柯主要藥效成分和三葉苷/根皮苷的總體特征

由表4 得知，18 份木姜葉柯中總黃酮、根皮苷、三葉苷、二氫茶耳酮及三葉苷/根皮苷均存在差異?？傸S酮含量均值為6.96 g/100 g，變幅為4.18 g/100 g(A17)～10.08 g/100 g(A4)，9份木姜葉柯總黃酮高出平均值，占總資源50%。根皮苷含量均值為2.18 g/100 g，變幅為0.59 g/100 g(A9)～9.17 g/100 g(A16)，4 份木姜葉柯根皮苷高出平均值，占總資源22.22%。三葉苷含量均值為21.03 g/100 g，變幅為1.13(A16)～29.58 g/100 g(A1)，11份木姜葉柯三葉苷含量高出平均值，占總資源61.11%。二氫茶耳酮總量均值為23.21 g/100 g，變幅為10.30 g/100 g(A16)～30.75 g/100 g(A1)，10份木姜葉柯二氫茶耳酮含量高出平均值，占總資源55.55%，二氫茶耳酮含量前2位(A1、A14)及后3位(A17、A7、A16)與三葉苷含量排列順序一致。三葉苷/根皮苷均值為15.16，變幅為0.12(A16)～36.97(A9)，8 份木姜葉柯三葉苷/根皮苷均值高出平均值，占總資源44.44%，三葉苷/根皮苷數(shù)值排在第15～18 位的依次是A6、A11、A4、A16，它們也是根皮苷含量最高的4個樣品。

表4 18份木姜葉柯主要藥效成分和三葉苷根皮苷比的分析結(jié)果

2.4 18份木姜葉柯氨基酸成分的總體特征

由表5可知，在18份木姜葉柯中共檢出Asp、Thr、Ser、Glu、Gly、Ala、Val、Cys、Met、Lle、Leu、Tyr、Phe、Lys、His、Arg、Pro 等16 種氨基酸，其中Thr、Val、Lle、Leu、Phe、Lys 等6 種氨基酸屬于人體必需氨基酸。18份木姜葉柯中16種氨基酸均值為0.17 mg/g，6種人體必需氨基酸均值為0.08 mg/g，其中8 份木姜葉柯中氨基酸含量高于或等于平均值，占總資源的44.44%，10份木姜葉柯中6種人體必需氨基酸含量高于或等于平均值，占總資源的55.56%。

表5 18份木姜葉柯氨基酸含量的分析結(jié)果mg/g

在單個氨基酸含量上，Glu、Asp、Arg 分別占所有氨基酸總量的22.50%、20.26%、14.32%，上述3種氨基酸之和占總氨基酸總量的57.08%。就資源中檢測極少的3個氨基酸而言，Gly僅在A15號木姜葉柯中檢出，Cys僅在A15、A18木姜葉柯中檢出，His僅在A13、A15、A18木姜葉柯中檢出。就單個木姜葉柯資源中的氨基酸種類而言，A15、A18、A13、A10、A2、A16、A8分別檢出16、15、14、12、12、9、8種氨基酸，除A15、A18、A10、A13、A2、A16、A8外的11 份木姜葉柯均檢出13 種氨基酸，檢出13 種氨基酸的木姜葉柯占總資源的61.11%。

3 結(jié)論與討論

3.1 木姜葉柯品質(zhì)特征

木姜葉柯水浸出物變幅為18.2%～52.2%，茶多酚變幅為10.50%～21.3%，游離氨基酸變幅為0.37%～6.27%，咖啡堿變幅為0%～0.03%，其變異系數(shù)大小依次為29.78%、15.58%、70.96%、96.67%，咖啡堿改良潛力最大，茶多酚改良潛力最小。水浸出物＞35%的資源10 份，占總資源55.56%；茶多酚＞18.00%的資源5 份，占總資源27.78%；游離氨基酸總量＞2.33%的資源7份，占總資源38.89%；咖啡堿為0%的資源4份，占總資源22.22%。木姜葉柯中水浸出物含量略低于王日為等[14]的研究結(jié)果，遠高于廖曉峰等[13]的研究結(jié)果；木姜葉柯中含有16 種氨基酸，游離氨基酸總量與廖曉峰等[13]研究結(jié)果基本一致，游離氨基酸總量結(jié)果高于王日為等[14]的研究結(jié)果；茶多酚含量均值遠高于敖紹林等[19]的研究結(jié)果。木姜葉柯水浸出物、茶多酚、游離氨基酸含量結(jié)果與官興麗等[25]關(guān)于大樹茶、李友勇等[26]關(guān)于滇南古樹曬青茶、楊興榮等[27]關(guān)于野生古樹茶樹和夏麗飛等[28]關(guān)于勐海曬青茶的水浸出物、茶多酚、游離氨基酸的結(jié)果在相似的范圍內(nèi)?？梢?，木姜葉柯在水浸出物、茶多酚、游離氨基酸等含量上能與多數(shù)茶樹相比。此外，本研究發(fā)現(xiàn)木姜葉柯不含或含極低微的咖啡堿，其茶湯不會誘發(fā)神經(jīng)興奮，具有促進睡眠的作用，這是木姜葉柯品質(zhì)最重要的特點之一。

木姜葉柯中抗壞血酸變幅為1.25～39.7 mg/100 g，蛋白質(zhì)變幅為8.61%～18.00%，可溶性糖變幅為2.56%～9.67%，還原糖變幅為2.06%～7.74%，其變異系數(shù)依次為43.50%、16.34%、37.27%、38.73%。木姜葉柯中還原糖含量均值與王日為等[14]的結(jié)果（還原糖0.58%～0.92%）相差較大，與廖曉峰等[13]的研究結(jié)果接近。木姜葉柯中總黃酮變幅為4.18～10.08 g/100 g，根皮苷變幅為0.59～9.17 g/100 g，三葉苷變幅為1.13～29.58 g/100 g，二氫茶耳酮變幅為10.3～30.75 g/100 g，其變異系數(shù)為20.93%、91.09%、32.44%、24.83%。木姜葉柯總黃酮含量低于王日為等[14]、廖曉峰等[13]的研究結(jié)果，主要因為本研究中木姜葉柯總黃酮含量不包括根皮苷和三葉苷含量。本研究中木姜葉柯根皮苷、三葉苷含量與張亞洲[16]、王坤[17-18]、王鈺[24]、劉韞滔等[29]報道范圍相似，根皮苷在春季木姜葉柯樣品含量較低，這與前期關(guān)于根皮苷研究結(jié)果類似[15-16,18]。

3.2 木姜葉柯的適制性特點

除茶多酸和氨基酸外，酚氨比往往作為茶葉適制性的生化指標(biāo)，一般認為酚氨比＜8 適制綠茶，8＜酚氨比＜15兼制綠茶和紅茶，酚氨比＞15適制紅茶。木姜葉柯的酚氨比變異幅度為2.63～35.38，可以制成綠茶的資源分別有A1、A5、A7、A9、A12、A13、A15、A18等8份，兼制綠茶和紅茶的資源分別有A2、A3、A4、A6、A11、A14、A17等7份，適制紅茶的資源分別有A10、A8、A16等3份。此外，木姜葉柯中可溶性糖和還原糖等均會影響適制性，其適制性標(biāo)準(zhǔn)有待在生產(chǎn)實踐中繼續(xù)完善。

3.3 木姜葉柯品質(zhì)指標(biāo)

在茶樹育種早期往往通過檢測生化成分的含量來預(yù)估茶葉的品質(zhì)和適制性，從而達到茶樹資源的品質(zhì)早期篩選鑒別目的，以水浸出物、茶多酚、游離氨基酸和咖啡堿等4 項指標(biāo)作為茶葉品質(zhì)的重要指標(biāo)，其含量反映茶葉中可溶性物質(zhì)和呈味物質(zhì)，與茶葉品質(zhì)呈正相關(guān)[30]。木姜葉柯除了含有水浸出物、茶多酚、游離氨基酸和咖啡堿4 項指標(biāo)外，還含有總黃酮、根皮苷、三葉苷、二氫茶耳酮、蛋白質(zhì)、還原糖和可溶性糖等成分。水浸物含量是茶湯滋味強弱厚薄的標(biāo)志[30]，氨基酸對茶湯的滋味、香氣和色澤形成發(fā)揮重要作用[27]，黃酮苷、多酚類、脯氨酸及生物堿會增加茶湯的澀味[32-36]，多酚類、精氨酸、生物堿會增加茶湯的苦味[37]，谷氨酸、天冬氨酸、可溶性蛋白質(zhì)會增加茶湯的鮮味[31]，還原糖、可溶性糖、絲氨酸、谷氨酸、三葉苷、根皮苷均會增加茶湯的甜味[37]?？梢?，木姜葉柯常規(guī)生化成分、營養(yǎng)成分和主要藥效成分共同豐富了其茶湯的可溶性物質(zhì)和呈味物質(zhì)，應(yīng)將它們一起作為品質(zhì)的評價指標(biāo)，在木姜葉柯選育的早期通過對以上指標(biāo)的檢測來預(yù)估其品質(zhì)。

綜上，木姜葉柯常規(guī)生化成分、營養(yǎng)成分和主要藥效成分是塑造其品質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。研究木姜葉柯常規(guī)生化成分、營養(yǎng)成分和主要藥效成分的多樣性及組分構(gòu)成，利于消費者和專家學(xué)者充分認識木姜葉柯，在生產(chǎn)中制作出能迎合消費者需要，且消費者愿意購買的木姜葉柯多元化產(chǎn)品，是木姜葉柯生產(chǎn)者面臨的新問題，在科研上選育適合不同消費群體、適應(yīng)不同類型加工產(chǎn)品的木姜葉柯新品種，則是育種工作者面臨的新課題。