高晨曦，黃艷,2,3,4，孫威江,2,3,4*

茶葉中原花青素研究進(jìn)展

高晨曦1，黃艷1,2,3,4，孫威江1,2,3,4*

1. 福建農(nóng)林大學(xué) 園藝學(xué)院，福建 福州 350002；2. 福建農(nóng)林大學(xué) 安溪茶學(xué)院，福建 泉州 362400；3.福建省茶產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)研究中心，福建 福州 350002；4. 福建茶產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)基地，福建 福州 350002

原花青素是茶葉中一類重要的多酚類物質(zhì)，也是一種天然的抗氧化劑，近年來(lái)茶葉中含有的原花青素類物質(zhì)（Proanthocyanidins，PAs）受到廣泛關(guān)注。對(duì)茶樹中原花青素類物質(zhì)的研究有助于推進(jìn)茶樹生長(zhǎng)過(guò)程中多酚類代謝途徑研究，在茶葉生物化學(xué)基礎(chǔ)研究方面具有重要意義?；趪?guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)原花青素的研究現(xiàn)狀，綜述了原花青素與花青素的關(guān)系、茶葉中原花青素的生物合成途徑、縮合機(jī)理、茶葉中原花青素的類型，以及在茶葉中的含量差異和應(yīng)用現(xiàn)狀，并探討其研究利用的發(fā)展趨勢(shì)。

原花青素；花青素；縮合機(jī)理；研究進(jìn)展

茶是世界上三大無(wú)酒精飲料之一，具有抗癌、抗氧化、預(yù)防心血管疾病等作用。茶樹新梢及其他器官中都含有不同的多酚類物質(zhì)，如兒茶素類、黃酮醇類、花青素、花白素類等。其中，兒茶素類是茶葉主要的生物活性成分，占茶鮮葉干物重的12%~24%，與茶葉品質(zhì)和茶葉的保健功效密切相關(guān)。

原花青素（Proanthocyanidins，PAs），也稱縮合單寧（Condensed tannins，CTs）或聚酯型兒茶素（Theasinensins），是以黃烷-3-醇作為結(jié)構(gòu)單元并通過(guò)碳-碳（C-C）鍵聚合而成的化合物（圖1）[1]，是廣泛存在于自然界許多植物中的一種多酚類化合物。兒茶素（單倍體）是構(gòu)成原花青素的結(jié)構(gòu)單元，二聚體是由兩個(gè)通過(guò)碳-碳鍵連接起來(lái)的單倍體構(gòu)成，多聚體是聚合度（衡量聚合物分子大小的指標(biāo)）大于10的原花青素[2]。這類物質(zhì)在酸性加熱的條件下可生成紅色的花青素，因而得名[3]。原花青素具有極強(qiáng)的抗氧化性及清除自由基能力，還有抗癌、抗氧化、預(yù)防心血管疾病等較高的藥用價(jià)值[3]，是目前國(guó)際上公認(rèn)的清除人體內(nèi)自由基有效的天然抗氧化劑，在葡萄籽[4]、葡萄皮[5]、花生衣[6]及松樹皮[7]等中含量較高。迄今在茶葉中已發(fā)現(xiàn)20多種原花青素。

圖1 原花青素在酸性條件下裂解為花青素反應(yīng)示意圖[1]

1967年美國(guó)的Joslyn等[8]從葡萄皮和葡萄籽提取物中分離出4種多酚類化合物，它們?cè)谒嵝约訜岬臈l件下可產(chǎn)生紅色的花青素，因此人們將這類多酚類化合物統(tǒng)稱為前花青素或原花青素，至今對(duì)于原花青素的研究已有50多年的歷史。對(duì)于茶葉中原花青素的研究始于1983年日本學(xué)者Nonaka等[9]對(duì)茶葉中單寧及其相關(guān)化合物的研究，他們將綠茶中的原花青素類進(jìn)行了分類，并從茶鮮葉中分離出兩種新的原花青素二聚體，命名為茶素A（Theasinensins A）和B（Theasinensins B）；1988年，他們?cè)跒觚埐柚幸舶l(fā)現(xiàn)了該成分，并命名為烏龍茶素（Oolong-theanin）[10]；此后Nonaka等[11]又從烏龍茶中分離鑒定出兩種新的二聚黃烷-3-醇，稱為烏龍黃酮A（Oolonghomobisflavans A）和烏龍黃酮B（Oolonghomobisflavans B）。

茶葉中原花青素的含量與很多因素有關(guān)，它所占據(jù)的比例受茶樹品種與加工工藝等的共同影響[12-13]。我國(guó)茶樹資源豐富，茶葉加工方面優(yōu)勢(shì)明顯。開展原花青素在茶葉加工過(guò)程中變化規(guī)律的研究對(duì)開發(fā)新型功能茶具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 花青素與原花青素

花青素和原花青素均是多酚類色素，其呈現(xiàn)顏色主要是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中存在高度共軛的基團(tuán)，是一類重要的色素，它們是植物組織水溶性色素中的主要成分，在自然界中大量存在。

花青素（Anthocyanidin）是花色苷的總稱，水解后可以生成糖類和苷元?；ㄇ嗨啬茉诓煌釅A性度溶液中表現(xiàn)出不同的顏色，在強(qiáng)酸性條件下呈現(xiàn)紅色，在強(qiáng)堿性條件下呈現(xiàn)藍(lán)色。花青素的基本結(jié)構(gòu)是2-苯基苯并吡喃（2-phenylbenzopyryalium）陽(yáng)離子苷元（圖2）[14]。原花青素是花青素的前體。兩者的區(qū)別如表1所示。同時(shí)原花青素抗氧化性更強(qiáng)，在化學(xué)結(jié)構(gòu)上，原花青素因具有多電子的羥基的特性使其具有良好的抗氧化性；在物理性質(zhì)上，原花青素是呈現(xiàn)紅棕色的粉末，味澀，可溶于甲醇、丙酮等有機(jī)溶劑[15]，是目前國(guó)際上公認(rèn)的清除人體內(nèi)自由基有效的天然抗氧化劑[17]。

2 原花青素的生物合成途徑

原花青素（PAs）在高等植物中分布廣泛，與園藝植物的多種品質(zhì)性狀密切相關(guān)，雖長(zhǎng)期受到關(guān)注，但其生物合成途徑和主要功能基因的發(fā)掘是隨著近年擬南芥等植物突變體研究的深入才取得突破性進(jìn)展。如圖3[19]所示，Pas經(jīng)苯丙烷途徑、類黃酮-花青素途徑、原花青素復(fù)合途徑合成，先后涉及Phenylalanine ammonia-lyase（PAL）、Cinnamic acid 4-hydroxylase（C4H）、4-coumaroyl-CoA ligase（4CL）、Chalcone synthase（CHS）、Chalcone isomerase（CHI）、Flavanone 3-hydroxylase（F3H）、Flavonoid-3′-hydroxylase（F3′H）、Dihydroflavonol-4-reductase（DFR）、Leucoanthocyanidin dioxygenase/anthocyanidin synthase（LDOX/ANS）、Leucoanthocyanidin reductase（LAR）、Anthocyanidin reductase（ANR）12個(gè)關(guān)鍵酶的催化反應(yīng)和Glutathione S-transferase（GST）、Multidrug and toxic compound extrusion（MATE）、Adenosine triphosphatase（ATPase）3種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)，并有6種轉(zhuǎn)錄因子（WIP-ZF、MYB、bHLH、WD40、WRKY、MADS）參與調(diào)控PAs的合成與積累[20]。這些基因在蛋白亞細(xì)胞定位、突變體表型、拷貝數(shù)、表達(dá)特征、蛋白互作等方面具有顯著特點(diǎn)。目前普遍認(rèn)為，兒茶素是PAs合成的起始和延伸單位。兒茶素在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成，而其聚合形成的PAs在液泡中，其中涉及到轉(zhuǎn)移和聚合的機(jī)理[21]。在類黃酮轉(zhuǎn)移機(jī)理的模式中，可能涉及到谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶（GST或TT19）[22]、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白MATE（或TT12）[23-24]以及離子泵（ATPase或AHA10）[25]，糖苷化黃烷-3-醇是轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白MATE的底物[26]。

圖2 花青素化學(xué)結(jié)構(gòu)圖及常見的花青素苷元種類[14]

表1 花青素與原花青素的區(qū)別

圖3 茶樹中酚類物質(zhì)的合成途徑[19]

雖然茶樹中酚類物質(zhì)的合成機(jī)理研究已取得明顯進(jìn)展，但PAs生物合成途徑最后一步的聚合反應(yīng)仍然不明確，需要更進(jìn)一步探索[27]。Wang等[28]對(duì)參與原花青素合成的關(guān)鍵基因（即花青素還原酶基因，）的功能進(jìn)行了重新評(píng)估，運(yùn)用代謝物分析、同位素標(biāo)記等方法，在植物體內(nèi)捕捉了一類不穩(wěn)定的兒茶素中間體，并用酶學(xué)分析、突變體分析、代謝工程等方法，證明它們是ANR的產(chǎn)物，并為原花青素的生物合成提供了植物類黃酮碳正離子底物（Plant flavonoid carbocations，PFCs）。該研究結(jié)果也進(jìn)一步解釋了植物原花青素的生物合成機(jī)理。

3 茶葉中的原花青素類物質(zhì)縮合機(jī)理研究

自從上個(gè)世紀(jì)七十年代以來(lái)，PAs的聚合機(jī)理引起了人們廣泛的關(guān)注。Haslam等[29]假設(shè)原花青素的縮合機(jī)理涉及到親核的黃烷-3-醇和親電的碳正離子兩個(gè)不同的部分。對(duì)于兒茶素聚合成PAs的機(jī)理還不清晰，仍需進(jìn)一步的研究，目前普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為，黃烷-3-醇如(+)-兒茶素、(-)-表兒茶素是PAs合成的基本組成單位。Harbowy等[30]研究表明，茶鮮葉中含有較高的黃烷醇類，它們?cè)诓枞~的加工過(guò)程中，會(huì)發(fā)生一系列變化，如在烏龍茶搖青過(guò)程中，酚類單體的含量顯著降低[31]。利用同位素追蹤法，Haslam的研究團(tuán)隊(duì)[32-37]對(duì)原花青素的合成通路進(jìn)行了研究，并提出了二聚體原花青素合成的假說(shuō)，進(jìn)一步闡明原花青素是由單體兒茶素聚合而成（圖4）[38]。但原花青素含量的變化不僅是因?yàn)閮翰杷貑误w聚合，低聚原花青素聚合成高聚原花青素、高聚原花青素的裂解以及不同類型原花青素之間的轉(zhuǎn)化，也可能造成茶葉中原花青素類物質(zhì)含量的差異。Pourcel等[39]通過(guò)編碼TT10基因等一系列試驗(yàn)表明，對(duì)苯二酚氧化酶（Laccase，也稱漆酶，是一種含4個(gè)銅離子的多酚氧化酶）與低聚原花青素聚合成高聚原花青素有關(guān)；Kondo等[40]研究表明，B型原花青素在氧化劑1,1-二苯基-2-苦基肼的作用下會(huì)形成A型原花青素。B型與A型原花青素的差別在于B型通過(guò)C4-C8或C4-C6連接，而A型通過(guò)C4-C8和C2-O7連接。

4 茶葉中原花青素的類型及分子結(jié)構(gòu)

原花青素是多酚化合物中一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的亞類，由主要通過(guò)C4-C8或C4-C6鍵連接的黃烷-3-醇亞基組成（圖5）[11,31]。茶葉中的原花青素主要以低聚體為主，構(gòu)成原花青素的黃烷-3-醇單體，已被鑒定為表兒茶素（Epicatechin，EC）、表沒食子兒茶素（Epigallocatechin，EGC）、表兒茶素沒食子酸酯（Epicatechingallate，ECG）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（Epigallocatechingallate，EGCG），目前茶葉中已知的原花青素類物質(zhì)的類型及分子結(jié)構(gòu)如圖5和表2所示。

圖4 推測(cè)的原花青素自動(dòng)縮合機(jī)理[38]

圖5 茶葉中的原花青素類型[11,31]

5 茶葉中原花青素含量的影響因素

5.1 茶樹不同部位PAs的含量差異

在茶樹不同組織器官中，原花青素的含量差異明顯，茶樹根中的原花青素類型豐富且含量高（4.73%，DW），其次是嫩莖（2.84%，DW），就整個(gè)茶樹植株而言，鮮葉中含量最少（0.84%~1.46%，DW）[17]。長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直認(rèn)為多酚類物質(zhì)大多在茶樹地上部分合成，地下部分合成很少。然而，Jiang等[38]對(duì)茶樹不同組織器官的原花青素進(jìn)行了定性定量分析，發(fā)現(xiàn)茶樹根中含有大量多酚類物質(zhì)，只是存在形式與地上部差異較大。葉中存在大量?jī)翰杷貑误w，葉和莖中的PAs主要以二聚體和三聚體為主；而根中PAs的聚合度以大于5的為多，EC為其主要單元。關(guān)于茶樹多酚類化合物合成的組織器官特異性差異，已有研究表明CsECGT和CsF3′5′H是關(guān)鍵酶[41]，但目前尚未明確為何多聚體PAs積累在根部而非葉中。

5.2 制茶方式對(duì)PAs含量的影響

我國(guó)以發(fā)酵程度為基礎(chǔ)，結(jié)合品質(zhì)特點(diǎn)，將茶葉分為綠茶、白茶、黃茶、烏龍茶、紅茶、黑茶六大類。不同茶類的加工方式導(dǎo)致了其氧化程度的不同，造成不同茶類之間內(nèi)含成分存在差異，其中包括原花青素類物質(zhì)的含量差異。武曉英[42]對(duì)綠茶、烏龍茶、紅茶、黑茶的原花青素含量進(jìn)行比較分析后發(fā)現(xiàn)，原花青素的含量與茶葉氧化程度成反比。吳艷艷[43]對(duì)黃茶、白茶中的化學(xué)成分進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，黃茶各類樣品中的原花青素含量整體上均高于白茶。Pokorny等[44]對(duì)綠茶和紅茶中的原花青素含量進(jìn)行測(cè)定發(fā)現(xiàn)，綠茶中的原花青素（0.84%）顯著高于紅茶（0.5%）。不同茶類之間的抗氧化性差異，是否與原花青素的含量有關(guān)，還有待考究。目前還沒有系統(tǒng)的研究分析六大茶類中原花青素的分布規(guī)律，但可以肯定的是，隨著茶葉發(fā)酵程度的增加，原花青素含量減少，而烏龍茶因其“搖青”工藝，原花青素種類最為豐富[11]。

表2 茶葉中的原花青素類型[11,31]

綠茶加工中的“殺青”工藝顯著降低了鮮葉中兒茶素的含量[45]，酶遇高溫失活，高溫烘炒的熱力學(xué)作用使多酚類物質(zhì)發(fā)生異構(gòu)和熱聚合現(xiàn)象，酯型兒茶素可分解成非酯型兒茶素和沒食子酸[46]。殺青方式對(duì)原花青素類物質(zhì)也有影響。祁丹丹等[47]對(duì)3種不同殺青方式夏季綠茶提取的原花青素進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，蒸汽殺青樣品中的原花青素含量顯著高于滾筒殺青和微波殺青。

萎凋是白茶制作的關(guān)鍵工序，適宜的溫濕度條件下茶鮮葉自然萎凋，在此過(guò)程中，多酚類含量下降，兒茶素單體整體下降，隨著白茶貯藏年份的增加，多酚類含量也逐漸降低[48]。悶黃是黃茶制作的關(guān)鍵工序，在此過(guò)程的濕熱條件下，多酚類化合物發(fā)生非酶性自動(dòng)氧化和異構(gòu)化，產(chǎn)生一些黃色物質(zhì)，這是形成黃茶黃湯黃葉的物質(zhì)基礎(chǔ)[49]。黃茶的發(fā)酵程度小于白茶，吳艷艷[43]研究發(fā)現(xiàn)黃茶中原花青素含量顯著高于白茶。

烏龍茶是我國(guó)的一款特色茶類，在其加工過(guò)程中，做青工藝使鮮葉邊緣的兒茶素發(fā)生了局部氧化，產(chǎn)生了少量茶黃素、茶紅素等氧化產(chǎn)物[50]。目前對(duì)于烏龍茶加工過(guò)程中原花青素類物質(zhì)含量的變化鮮有研究[50-51]。做青是烏龍茶加工過(guò)程中的一道重要工序，在做青過(guò)程中，兒茶素含量下降，氧化縮合形成一系列聚合體是其含量下降的主要原因[52]。閆征等[53]研究發(fā)現(xiàn)，使用同樣含有高多酚類物質(zhì)的藍(lán)莓葉，以烏龍茶的制作工藝制成藍(lán)莓葉“烏龍茶”，并測(cè)定其原花青素類的含量，結(jié)果顯示原花青素含量顯著增加。Al-Nimer等[54]研究表明，烏龍茶提取物中原花青素的平均含量是白茶提取物的4倍。兒茶素與原花青素在茶葉加工過(guò)程中的轉(zhuǎn)化比例還有待研究。

紅茶與黑茶中的原花青素含量極少，熟普洱中未檢測(cè)出原花青素類物質(zhì)[42]。紅茶發(fā)酵工序主要是在多酚氧化酶為核心的作用下使兒茶素類氧化縮合成茶色素類物質(zhì)[55-56]。黑茶發(fā)酵的渥堆工藝中，微生物與酶的互作促進(jìn)多酚類物質(zhì)的氧化，因此黑茶成茶中多酚類物質(zhì)顯著低于其他茶類，且隨著貯藏年份的增加，多酚類含量持續(xù)降低[57]。這兩類重發(fā)酵茶，因揉捻后葉片破碎率高，多酚氧化酶類釋放徹底，多酚類物質(zhì)大多被氧化為茶色素類物質(zhì)，原花青素含量最少。

6 茶葉中原花青素的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前對(duì)于植物中原花青素的保健功效和藥用價(jià)值研究已非常廣泛和深入[58]，茶葉中原花青素的利用也愈加廣泛。

6.1 作為茶葉中的添加劑

就整個(gè)茶樹植株而言，由于原花青素大多在茶樹根部合成，茶葉中的原花青素非常有限，人們將原花青素作為添加劑用于茶葉深加工當(dāng)中。添加原花青素既可以提高茶葉的保健功效，保留茶葉自身的品質(zhì)風(fēng)味，也可以抑制茶葉中某些細(xì)菌的活性[59]，有利于茶葉深加工產(chǎn)品的長(zhǎng)期儲(chǔ)存。目前主要以制備高原花青素茶為主，森口盛雄等[60]將黑枸杞、松樹皮中提取的原花青素添加到茶粉中，制成高原花青素復(fù)合速溶茶；保田等[61]將原花青素稀釋液噴灑于茶葉之上，干燥后包裝，制成原花青素茶。

6.2 與多酚類物質(zhì)增效作用

茶葉中含有茶多酚、茶色素、茶多糖等多種保健成分，都具一定的保健功效，近年來(lái)原花青素與茶葉中其他成分聯(lián)合作用的保健功效成為研究熱點(diǎn)，尤其是原花青素與茶多酚聯(lián)合發(fā)揮藥理作用。張玉森等[62]研究表明，原花青素與茶多酚聯(lián)合作用可以提高其生物利用率和抗氧化能力、增強(qiáng)抗凋亡作用，部分恢復(fù)已損傷的神經(jīng)元，進(jìn)而改善阿爾茨海默病患者記憶力；左晟希[63]通過(guò)在艾拔益加（Arbor Acres，AA）肉雞飼料中添加普生源（主要活性成分為原花青素和茶多酚）發(fā)現(xiàn)，二者的協(xié)同作用可促進(jìn)AA肉雞免疫器官的發(fā)育，并且明顯改善肌肉品質(zhì)；Bedran等[64]利用脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）刺激的口腔黏膜細(xì)胞3D共培養(yǎng)模型，將綠茶多酚與蔓越莓原花青素結(jié)合使其聯(lián)合作用，發(fā)現(xiàn)二者的協(xié)同作用顯著降低了多種炎癥反應(yīng)。

6.3 發(fā)展特異性種質(zhì)資源

茶葉中的原花青素不僅有較高的藥用價(jià)值和保健功效，還對(duì)茶葉色澤有著重要影響。近幾年關(guān)于園藝植物紅紫色澤研究，不僅僅停留在花青素方面，原花青素逐漸被重視。紫化茶中可能含有豐富的原花青素。徐歆等[65]通過(guò)香草醛硫酸法進(jìn)行了初步的測(cè)定，結(jié)果表明紫化茶中原花青素含量明顯高于普通茶葉。Jiang等[19]通過(guò)研究茶樹中CsMYB5a和CsMYB5e對(duì)花青素和原花青素生物合成的差異調(diào)節(jié)發(fā)現(xiàn)，CsMYB5a和CsMYB5e的過(guò)表達(dá)都會(huì)使PAs含量顯著增加，但對(duì)于花青素具有不同的調(diào)節(jié)機(jī)制，為茶樹中原花青素和花青素的生物合成調(diào)控提供了新的思路。Zhai等[66]研究表明，基因的突變大范圍抑制了木質(zhì)素和類黃酮生物合成基因的表達(dá)，從而阻礙了原花色素在種皮上的沉積，利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)通過(guò)突變BnTT8基因成功創(chuàng)制了黃籽甘藍(lán)型油菜新種質(zhì)，這將為甘藍(lán)型油菜的品質(zhì)性狀改良提供新的途徑。因此，高原花青素特異性種質(zhì)資源的篩選與培育也將成為茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)。

7 原花青素的研究前景

原花青素是茶葉中新發(fā)現(xiàn)的一類多酚類物質(zhì)，其特殊結(jié)構(gòu)決定了其極強(qiáng)的抗氧化性，具有抗癌、抗突變、保護(hù)心血管等作用[67-68]，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、保健等領(lǐng)域，未來(lái)可繼續(xù)開發(fā)原花青素的臨床功效，改進(jìn)制茶工藝，試制高原花青素茶，提高茶葉的保健功效與附加值。

原花青素在茶葉中的含量有限。李文萍[15]以100份茶樹品種和株系為試驗(yàn)材料，對(duì)茶樹種質(zhì)資源中的原花青素差異進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)不同茶樹品種和株系、不同葉片成熟度以及不同季節(jié)之間原花青素含量都存在極顯著差異。如能發(fā)現(xiàn)高原花青素茶樹種質(zhì)資源，就可利用品種優(yōu)勢(shì)，輔以合適的采摘和加工技術(shù)，提高成品茶中原花青素含量。但目前這類種質(zhì)資源較少，且對(duì)其的研究還未形成完整的體系。因此，高原花青素的茶樹種質(zhì)資源的發(fā)掘?qū)罄m(xù)研究具有重要意義。

隨著科研技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多的原花青素得到了分離鑒定，其提取分離方法主要有乙醇回流浸提法、超聲輔助浸提法、微波提取法等[69]，檢測(cè)方法主要有高效液相色譜、質(zhì)譜、高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜、核磁共振等[70]。目前我國(guó)對(duì)于植物提取物中原花青素含量的測(cè)定已有現(xiàn)行有效的地方標(biāo)準(zhǔn)[71-72]；葡萄籽提取物（葡萄籽低聚原花青素）的技術(shù)要求、檢驗(yàn)方法等也有相應(yīng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)[73]，但對(duì)于茶葉中原花青素的分離提取以及檢測(cè)技術(shù)還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此未來(lái)還需加強(qiáng)這方面的工作，以提高檢測(cè)效率。

目前對(duì)于茶樹體內(nèi)酚類物質(zhì)代謝相關(guān)的關(guān)鍵基因已有大量研究[74]，與花青素合成的相關(guān)結(jié)構(gòu)基因也有較多研究，紫鵑茶作為“高花青素”含量茶，其花青素含量大約為普通茶的20倍，而原花青素作為花青素的裂解前體，其合成的最后幾個(gè)關(guān)鍵基因功能目前還有待深入挖掘，茶樹中原花青素的積累與其相關(guān)基因的表達(dá)，是否會(huì)影響茶樹紫化，目前也沒有明確的研究。因此未來(lái)可以原花青素為切入點(diǎn)，進(jìn)一步研究茶樹紫化機(jī)理。

[1] 王俊儒. 天然產(chǎn)物提取分離與鑒定技術(shù)[M]. 楊凌: 西北農(nóng)林科技大學(xué)出版社, 2006: 121.Wang J R. Extraction, separation and identification of natural products [M]. Yangling: Northwest Agricultural and Forestry University Press, 2006: 121.

[2] 張慧文, 張玉, 馬超美. 原花青素的研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué), 2015(5): 296-304. Zhang H W, Zhang Y, Ma C M. Progress in procyanidins research [J]. Food Science. 2015(5): 296-304.

[3] 徐歆, 姚其鳳, 祝琳, 等. 紫娟茶原花青素的組分及活性評(píng)價(jià)[J]. 食品工業(yè)科技, 2018, 39(21): 235-240. Xu X, Yao Q F, Zhu L, et al. Analysis on components and activities of proanthocyanidins from Zijuan tea [J]. Science and Technology of Food Industry, 2018, 39(21): 235-240.

[4] 桑雅麗, 李曉春, 王欣宇, 等. 山葡萄籽中原花青素的提取及其含量測(cè)定[J]. 赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）, 2018, 34(9): 40-42.Sang Y L, Li X C, Wang X Y, et al. Extraction and content determination of proanthocyanidins from vitis amurensis seeds [J]. Journal of Chifeng University (Natural Science Edition), 2018, 34(9): 40-42.

[5] 謝倩, 汪婷, 李佳楠. 幾種常見品種葡萄籽及葡萄皮中原花青素含量測(cè)定[J]. 科教導(dǎo)刊, 2017(12): 170-171. Xie Q, Wang T, Li J N. Determination of PCs content in grape seeds and skins of several common varieties [J]. The Guide of Science and Education, 2017(12): 170-171.

[6] 裴云逸, 陸星星, 武翠芳, 等. 花生衣中原花青素及多酚物質(zhì)含量分析研究[J]. 食品研究與開發(fā), 2017, 38(17): 143-147. Pei Y Y, Lu X X, Wu C F, et al. Analysis of proanthocyanidins and polyphenols in peanut skins [J]. Food Research and Development, 2017, 38(17): 143-147.

[7] 姜貴全, 張卓睿, 張?jiān)婋? 等. 落葉松樹皮多聚原花青素的樹脂催化降解及抗氧化活性[J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2018, 40(9): 118-126.Jiang G Q, Zhang Z R, Zhang S M, et al. Degradation of polymeric proanthocyanidin from larch bark catalyzed by resin and antioxidant activity [J]. Journal of Beijing Forestry University, 2018, 40(9): 118-126.

[8] Joslyn M A, Dittmar H F K. The proanthocyanidins of skins and seed of Pinot Blanc varieties [J]. American Journal of Enology and Viticulture, 1967(18): 1-10.

[9] Nonaka G I, Kawahara O, Nishioka I. Tannins and related compounds. XV. A new class of dimeric flavan-3-ol gallates, theasinensins A and B, and proanthocyanidins gallates from green tea leaf. (1) [J]. Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 1983, 31(11): 3906-3914.

[10] Nonaka G I, Kawahara O, Nishioka I. Tannins and related compounds. LXIX: Isolation and structure elucidation of B, B'-Linked bisflavanoids, theasinensins D-G and oolongtheanin from Oolong Tea. (2) [J]. Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 1983, 31(11): 1676-1684.

[11] Nonaka G I, Kawahara O, Nishioka I. Tannins and related compounds. XC. 8-C-ascorbyl (-)-epigallocatechin 3-O-gallate and novel dimeric flavan-3-ols, oolonghomobisflavans A and B, from oolong tea. (3) [J]. Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 1983, 31(11): 3255-3263.

[12] 樊興土, 朱全芬, 夏春華. 茶葉中的原花色素類物質(zhì)[J]. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā), 1992(2): 84-93. Fan X T, Zhu Q F, Xia C H. Proanthocyanidins in tea [J]. Natural Product Research and Development, 1992(2): 84-93.

[13] Robertson A. The chemistry and biochemistry of black tea production—the non-volatiles [M]//Willson K C, Clifford M N. Tea. Dordrecht: Springer, 1992: 555-601.

[14] Jezek M, Zorb C, Merkt N, et al. Anthocyanin management in fruits by fertilization [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2018, 66(4): 753-764.

[15] 李文萍. 富含原花青素、葉酸和游離氨基酸的茶樹優(yōu)異種質(zhì)資源的研究[D]. 福州: 福建農(nóng)林大學(xué), 2014. Li W P. Research on the tea excellent germplasm resources of high content of PC, folate and free amino acid [D]. Fuzhou: Agriculture and Forestry University, 2014.

[16] Bagchi D, Swaroop A, Preuss H G, et al. Free radical scavenging, antioxidant and cancer chemoprevention by grape seed proanthocyanidin: An overview [J]. Mutation Research, 2014, 768: 69-73.

[17] 宛曉春. 茶樹次生代謝[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2015: 41. Wan X C. Secondary metabolism of tea plant [M]. Beijing: Science Press, 2015: 41.

[18] 梅菊芬, 徐德良, 湯茶琴, 等. 茶樹花青素及其種質(zhì)資源的研究和利用進(jìn)展[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)工程, 2013, 37(1): 42-46. Mei J F, Xu D L, Tang C Q, et al. Advances on research and utilization of tea tree () anthocyanins and its germplasm resources [J]. Tropical Agricultural Engineering, 2013, 37(1): 42-46.

[19] Jiang X L, Huang K Y, Zheng G S, et al. CsMYB5a and CsMYB5e fromdifferentially regulate anthocyanin and proanthocyanidin [J]. Plant Science, 2018, 270: 209-220.

[20] 王培強(qiáng). 茶樹中兒茶素類及原花青素生物合成關(guān)鍵基因的功能研究[D]. 合肥: 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué), 2018. Wang P Q. Functional research of key genes in the biosynthesis of catechins and proanthocyanidins in the tea plant () [D]. Hefei: Anhui Agricultural University, 2018.

[21] Zhao J, Pang Y, Dixon R A. The mysteries of proanthocyanidin transport and polymerization [J]. Plant Physiology, 2010, 153(2): 437-443.

[22] Kitamura S, Shikazono N, Tanaka A. TRANSPARENT TESTA 19 is involved in the accumulation of both anthocyanins and proanthocyanidins in Arabidopsis [J]. Plant Journal, 2004, 37(1): 104-114.

[23] Marinova K, Pourcel L, Weder B, et al. The Arabidopsis MATE transporter TT12 acts as a vacuolar flavonoid/H+-antiporter active in proanthocyanidin-accumulating cells of the seed coat [J]. Plant Cell, 2007, 19(6): 2023-2038.

[24] Zhao J, Huhman D, Shadle G, et al. MATE 2 mediates vacuolar sequestration of flavonoid glycosides and glycoside malonates in[J]. Plant Cell, 2011, 23(4): 1536-1555.

[25] Baxter I R, Young J C, Armstrong G, et al. A plasma membrane H+-ATPase is required for the formation of proanthocyanidins in the seed coat endothelium of Arabidopsis thaliana [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2005, 102(7): 2649-2564.

[26] Pang Y, Peel G J, Sharma S B, et al. A transcript profiling approach reveals an epicatechin-specific glucosyl transferase expressed in the seed coat of Medicago truncatula [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2008, 105(37): 14210-14215.

[27] Dixon R A, Xie D Y, Sharma S B. Proanthocyanidins—a final frontier in flavonoid research? [J]. New Phytologist, 2005, 165(1): 9-28.

[28] Wang P Q, Liu Y J, Zhang L J, et al. Functional demonstration of plant flavonoid carbocations proposed to be involved in the biosynthesis of proanthocyanidins [J]. The Plant Journal, 2020, 101: 18-36

[29] Haslam E, Opie C T, Porter L J. Procyanidin metabolism—a hypothesis [J]. Phytochemistry, 1977, 16(1): 99-102.

[30] Harbowy M E, Balentine D A. Tea chemistry [J]. Critical Reviews in Plant Sciences, 1997, 16(5): 415-480.

[31] 李大祥, 宛曉春, 楊昌軍, 等. 茶兒茶素氧化機(jī)理[J]. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā), 2006(1): 171-181. Li D X, Wan X C, Yang C J, et al. Oxidation mechanism of tea catechins [J]. Natural Product Research and Development, 2006(1): 171-181.

[32] Haslam E. Polyphenol–protein interactions [J]. Biochemical Journal. 1974, 139(1): 285-288.

[33] Jacques D, Opie C T, Porter L J, et al. Plant proanthocyanidins. Part 4. Biosynthesis of procyanidins and observations on the metabolism of cyaniding in plants [J]. Journal of the Chemical Society-perkin Transactions 1, 1977(14): 1637-1643.

[34] Fletcher A C, Porter L J, Haslam E, et al. Plant proanthocyanidins, part 3. conformational and configurational studies of natural procyanidins [J]. Journal of the Chemical Society, 1977(14): 1628-1637.

[35] Haslam E. Symmetry and promiscuity in procyanidin biochemistry [J]. Phytochemistry, 1977, 16(11): 1625-1640.

[36] McManus J P, Davis K G, Beart J E, et al. Polyphenol Interactions. Part 1. Introduction: some observations on the reversible complexation of polyphenols with proteins and polysaccharides [J]. Journal of the Chemical Society-perkin Transactions 2, 1985(9): 1429-1438.

[37] Beart J E, Lilley T H, Haslam E. Polyphenol Interactions. Part 2. Covalent binding of procyanidins to proteins during acid-catalysed decomposition; observations on some polymeric proanthocyanidins [J]. Journal of the Chemical Society-perkin Transactions 2, 1985(9): 1439-1443.

[38] Jiang X L, Liu Y J, Wu H, et al. Analysis of accumulation patterns and preliminary study on the condensation mechanism of proanthocyanidins in the tea plant () [J]. Scientific Reports, 2015, 5: 8742. doi: 10.1038/srep08742.

[39] Pourcel L, Routaboul J M, Kerhoas L, et al. Transparent testa 10 encodes a laccase-like enzyme involved in oxidative polymerization of flavonoids in arabidopsis seed coat [J]. Plant Cell, 2005, 17(11): 2966-2980.

[40] Kondo K, Kurihara M, Fukuhara K, et al. Conversion of procyanidin B-type (Catechin Dimer) to A-type: evidence for abstraction of C-2 hydrogen in catechin during radical oxidation [J]. Tetrahedron Lett, 2000, 41(4): 485-488.

[41] Jiang X L, Liu Y J, Li W W, et al. Tissue-specific, development-dependent phenolic compounds accumulation profile and gene expression pattern in tea plant [] [J]. Plos One. 2013, 8(4): e62315.doi: 10.1371/journal.pone.0062315.

[42] 武曉英. 四類茶葉的成分研究[D]. 大連: 遼寧師范大學(xué), 2011. Wu X Y. Four types of tea composition analysis [D]. Dalian: Liaoning Normal University, 2011.

[43] 吳艷艷. 黃茶、白茶的化學(xué)成分研究[D]. 大連: 遼寧師范大學(xué), 2013. Wu Y Y. The research on the composition of yellow tea and white tea [D]. Dalian: Liaoning Normal University, 2013.

[44] Pokorny O, Lakenbrink C, Engelhardt U H. The synergistic potential of various teas, herbs and therapeutic drugs in health improvement: a review [J]. Acs Symposium, 2003, 871: 254-264.

[45] 許偉, 彭影琦, 張拓, 等. 綠茶加工中主要滋味物質(zhì)動(dòng)態(tài)變化及其對(duì)綠茶品質(zhì)的影響[J]. 食品科學(xué), 2019, 40(11): 36-41. Xu W, Peng Y Q, Zhang T, et al. Dynamic change of major taste substances during green tea processing and its impact on green tea quality [J]. Food Science, 2019, 40(11): 36-41.

[46] Yoshihiro K, Shinichi S, Yoshihiro H, et al. Effects of pH and temperature on reaction kinetics of catechins in green tea infusion [J]. Biol Chem, 1993, 57(6): 907-910.

[47] 祁丹丹, 戴偉東, 譚俊峰, 等. 殺青方式對(duì)夏季綠茶化學(xué)成分及滋味品質(zhì)的影響[J]. 茶葉科學(xué), 2016, 36(1): 18-26. Qi D D, Dai W D, Tan J F, et al. Study on the effects of the fixation methods on the chemical components and taste quality of summer green tea [J]. Journal of Tea Science, 2016, 36(1): 18-26.

[48] 梁麗云. 白茶在萎調(diào)及貯藏中茶多酚變化的研究[J]. 貴州茶葉, 2017, 45(2): 9-13. Liang L Y. Research status on the change of tea polyphenols in the wilting and storage of white tea [J]. Journal of Guizhou Tea, 2017, 45(2): 9-13.

[49] 宛曉春. 茶葉生物化學(xué)[M]. 3版. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2003. Wan X C. Tea biochemistry [M]. 3rd ed. Beijing: China Agriculture Press, 2003.

[50] 郭雅玲, 賴凌凌, 廖澤明, 等. 烏龍茶加工產(chǎn)業(yè)研究進(jìn)展[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào), 2016, 37(1): 208-212.Guo Y L, Lai L L, Liao Z M, et al. Advances in Oolong tea industry [J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2016, 37(1): 208-212.

[51] Chen L, Chen J, Guo Y, et al. Study on the simultaneous determination of seven benzoylurea pesticides in Oolong tea and their leaching characteristics during infusing process by HPLC–MS/MS [J]. Food Chemistry, 2014, 143: 405-410.

[52] 吳穎, 戴永峰, 張凌云. 做青工藝對(duì)烏龍茶品質(zhì)影響研究進(jìn)展[J]. 廣東茶業(yè), 2013(5): 8-11. Wu Y, Dai Y F, Zhang L Y. Research progress on the influence of making green technology on the quality of Oolong tea [J]. Guangdong Tea Industry, 2013(5): 8-11.

[53] 閆征, 黃午陽(yáng), 於虹, 等. 一種高原花青素含量藍(lán)莓葉烏龍茶的制備方法: 201710870282.4[P]. 2017-12-15. Yan Z, Huang W Y, Yu H, et al. A preparation method of blueberry leaf Oolong tea with proanthocyanidins content in plateau: 201710870282.4 [P]. 2017-12-15.

[54] Al-Nimer M S M, Hameed H G, Yaseen N Y. White and Oolong tea extracts inhibition of fibroblast and cancer cell proliferation unrelated to the proanthocyanidins constituent [J]. Journal of Pharmacology and Toxicology, 2017, 12(3): 142-147.

[55] Wu H L, Huang W J, Chen Z J, et al. GC-MS-based metabolomic study reveals dynamic changes of chemical compositions during black tea processing [J]. Food Research International, 2019, 120: 330-338.

[56] 尹杰, 范仕勝, 宋勤飛, 等. 工夫紅茶加工過(guò)程中的品質(zhì)變化[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué), 2013, 52(21): 5279-5282. Yin J, Fan S S, Song Q F, et al. Changes of quality in Congou black tea during the processing [J]. Hubei Agricultural Sciences, 2013, 52(21): 5279-5282.

[57] 徐玲. 黑茶品質(zhì)成分及加工研究進(jìn)展分析[J]. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品, 2018(23): 80-81. Xu L. Analysis on the research progress of quality components and processing of black tea [J]. New Technology & New Products of China, 2018(23): 80-81.

[58] 李春美, 謝筆鈞. 兒茶素氧化聚合產(chǎn)物藥理作用研究概況[J]. 茶葉, 2001(1): 28-29, 32-34. Li C M, Xie B Y. A review of research on pharmacodynamics of catechins oxidation polymers [J]. Journal of Tea, 2001(1): 28-29, 32-34.

[59] 畢玲. 葡萄籽原花青素提取物預(yù)防齲病的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 杭州: 浙江大學(xué), 2008. Bi L. Inhibitory effect of grape seed proanthocyanidin extract on growth, acid production of streptococcus mutans and ceries incidence of rats [D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2008.

[60] 森口盛雄, 福井祐子, 汭田滿廣. 含原花色素茶飲料: 200780018106.2[P]. 2009-06-03.Moriguchi M, Fukui Y, Da M. Tea beverage with Proanthocyanidins: 200780018106.2 [P]. 2009-06-03.

[61] 保田, 謝筆鈞, 瞿兆輝, 等. 原花青素茶及其制作方法: 2001106645.8[P]. 2001-11-28.Bao T, Xie B Y, Zhai Z H, et al. Procyanidin tea and its production method: 2001106645.8 [P]. 2001-11-28.

[62] 張玉森, 董瑞瑞, 楊倩, 等. 茶多酚聯(lián)合原花青素改善AD大鼠記憶作用及機(jī)制[J]. 中國(guó)公共衛(wèi)生, 2019, 35(3): 304-308.Zhang Y S, Dong R R, Yang Q, et al. Effect and mechanism of tea polyphenols combined with proanthocyanidins on memory improvement in AD model rats [J]. Chinese Journal of Public Health, 2019, 35(3): 304-308.

[63] 左晟希. 原花青素和茶多酚對(duì)AA肉雞生長(zhǎng)性能、肌肉品質(zhì)及血液生化指標(biāo)的影響[D]. 南昌: 江西農(nóng)業(yè)大學(xué), 2017. Zuo S X. Effect of Pu-sheng-yuan on growth performance and quality of muscle and blood biochemical index of AA broilers [D]. Nanchang: Jiangxi Agricultural University, 2017.

[64] Telma B L B, Denise P S, Daniel G. Green tea polyphenol epigallocatechin-3-gallate and cranberry proanthocyanidins act in synergy with cathelicidin (LL-37) to reduce the LPS-induced inflammatory response in a three-dimensional co-culture model of gingival epithelial cells and fibroblasts [J]. Archives of Oral Biology, 2015, 60(6): 845-853.

[65] 徐歆, 吳正奇, 陳小強(qiáng), 等. 紫化茶的化學(xué)成分及功能活性研究進(jìn)展[J]. 食品工業(yè)科技, 2017, 38(21): 302-306. Xu X, Wu Z Q, Chen X Q, et al. Research progress of chemical constituents and functional activity in purple tea [J]. Science and Technology of Food Industry, 2017, 38(21): 302-306.

[66] Zhai Y G, Yu K D, Cai S L, et al. Targeted mutagenesis ofhomologs controls yellow seed coat development for effective oil production inL. [J]. Plant Biotechnology Journal, 2020, 18(5): 1153-1168.

[67] 于攀. 原花青素對(duì)紫外線誘導(dǎo)晶狀體上皮細(xì)胞氧化損傷保護(hù)作用的研究[J]. 國(guó)際眼科雜志, 2010(8): 1477-1480. Yu P. Study on protection of procyanidins against UV-induced oxidative damage of lens epithelial cells [J]. International Journal of Ophthalmology, 2010(8): 1477-1480.

[68] 高羽, 董志. 原花青素的藥理學(xué)研究現(xiàn)狀[J]. 中國(guó)中藥雜志, 2009, 34(6): 651-655. Gao Y, Dong Z. Progress on study of pharmacological effects of procyanidins [J]. China Journal of Chinese Materia Medica, 2009, 34(6): 651-655.

[69] 李瑞麗. 葡萄籽中原花青素的提取工藝研究[D]. 北京: 北京化工大學(xué), 2006. Li R L. Extraction technology study of grape seeds procyanidins [D]. Beijing: Beijing University of Chemical Technology, 2006.

[70] 李綺麗, 彭芳剛, 劉德明, 等. 紅蓮?fù)馄ぴㄇ嗨氐募兓c分析[J]. 食品科學(xué), 2014, 35(3): 106-110. Li Q L, Peng F G, Liu D M, et al. Purification and analysis of proanthocyanidins from red peel of lotus seeds [J]. Food Science, 2014, 35(3): 106-110.

[71] 天津市市場(chǎng)監(jiān)督管理委員會(huì). 植物提取物中原花青素的測(cè)定紫外/可見分光光度法: DB12/T 885—2019[S]. 天津: 2019.Tianjin Administration for Market Regulation. Determination of polysaccharide in Lily Bulbus-UV/VIS spectrophotometry: DB12/T 885—2019 [S]. Tianjin: 2019.

[72] 新疆維吾爾自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局. 黑果枸杞原花青素含量的測(cè)定液相譜法: DB65/T 4039—2017[S]. 新疆: 2017. Xinjiang Uygur Autonomous Region Quality and Technical Supervision Bureau. Determination of procyanidins in lycium barbarum by HPLC: DB65/T 4039—2017 [S]. Xinjiang: 2017.

[73] 中國(guó)醫(yī)藥保健品進(jìn)出口商會(huì). 植物提取物葡萄籽提取物（葡萄籽低聚原花青素）: T/CCCMHPIE 1.19—2016[S].中國(guó): 2016. China Chamber of Commerce for Import and Export of Medicines and Health Products. Plant extract: grape seed extract (Grape seeds oligomeric proanthocyanidins): T/CCCMHPIE 1.19—2016 [S]. China: 2016.

[74] 蔣曉嵐. 茶樹原花青素的積累形態(tài)及縮合反應(yīng)的研究[D]. 合肥: 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué), 2015. Jiang X L. Accumulation profile and condensation mechanism of proanthocyanidins in the tea plant [(L.) O. Kuntze] [D]. Hefei: Anhui Agricultural University, 2015.

Research Progress of Proanthocyanidins in Tea

GAO Chenxi1, HUANG Yan1,2,3,4, SUN Weijiang1,2,3,4*

1. College of Horticulture, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China; 2. Anxi College of Tea Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Quanzhou 362400, China; 3. Tea Industry Engineering Technology Research Center of Fujian Province, Fuzhou, 350002, China; 4. Tea Industry Technology Development Base of Fujian Province, Fuzhou 350002, China

Proanthocyanidins are an important kind of polyphenols in tea leaves, and regarded as natural antioxidants. In recent years, proanthocyanudins in tea leaves had attracted widespread attention. Relative research would promote the study on polyphenol metabolic pathways during tea growth process. Moreover it is of great significance in conducting fundamental research on tea plant biochemistry. Based on domestic and overseas research status, this study summarized the relationship between proanthocyandins and anthocyandins, the biosynthetic pathways of procyanidins in tea and the condensation mechanism of proanthocyandins. The types, the application status and content difference of proanthocyanidins were also concerned in an attempt to discuss the development trend in the future.

proanthocyanidins, anthocyanins, condensation mechanism, research progress

S571.1；TS272.5+4

A

1000-369X(2020)04-441-13

2019-11-25

2020-02-13

國(guó)家自然科學(xué)基金（31770732）、福建省自然科學(xué)基金（2019J01413）、福建農(nóng)林大學(xué)科技創(chuàng)新專項(xiàng)基金（CXZX2016002）

高晨曦，女，碩士研究生，主要從事茶樹栽培育種與生物技術(shù)方面的研究。

swj8103@126.com

投稿平臺(tái)：http://cykk.cbpt.cnki.net