江新鳳,李琛,石旭平,蔡翔,岳翠男,李文金,楊普香*
(1.江西省蠶桑茶葉研究所,江西南昌330202;2.江西省茶葉質(zhì)量與安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西南昌330202;3.江西省經(jīng)濟(jì)作物研究所,江西南昌330046)
“黃金菊”茶樹(shù)資源在江西省內(nèi)有一定規(guī)模的種植,是研究培育茶樹(shù)新品種的重要資源[1-2],其特征是春、夏、秋季嫩梢芽葉為黃白色,似菊花。前人研究表明,該茶引種到贛中丘陵地區(qū)后,不因地理環(huán)境改變而改變其特性,與寧州種相比,茶多酚含量較低、氨基酸高,適制烏龍茶、紅茶、綠茶[2]。茶樹(shù)育種材料是茶樹(shù)進(jìn)行創(chuàng)新育種的基礎(chǔ),江西擁有豐富的茶樹(shù)種質(zhì)資源,為茶樹(shù)創(chuàng)新育種奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。至2018年,江西省茶樹(shù)種質(zhì)資源圃中收集保存了江西群體種質(zhì)資源近400 份,近年來(lái)江西省蠶桑茶葉研究所科研人員在全省各地調(diào)查過(guò)程中,收集了10 余份表現(xiàn)性較好的群體種資源,“黃金菊”茶樹(shù)資源就是其中一份[3],因此,本研究以特色茶樹(shù)品種安吉白茶、正常茶樹(shù)品種福鼎大白茶為對(duì)照,對(duì)“黃金菊”茶樹(shù)資源的兒茶素組分和氨基酸組分進(jìn)行了詳細(xì)的比較分析,從而得出“黃金菊”茶中特征成分的變化趨勢(shì),指導(dǎo)茶樹(shù)資源的創(chuàng)新利用與推廣。
試驗(yàn)茶樹(shù)品種:“黃金菊”茶,對(duì)照茶樹(shù)品種:安吉白茶、福鼎大白茶。
種植于江西茶樹(shù)種質(zhì)資源圃,種植區(qū)域茶園土壤為紅壤土,2018 年測(cè)定土壤pH 值為4.06,有機(jī)質(zhì)19.70 g/kg,全氮1137 mg/kg,水解性氮100.20 mg/kg,全磷0.06%,有效磷50.50 mg/kg,全鉀1.42%,速效鉀169.00 mg/kg,交換性鎂0.042 mmol/kg,交換性鈣0.120 mol/kg,茶樹(shù)種植時(shí)間為2013 年12 月,茶樹(shù)按當(dāng)?shù)夭鑸@管理習(xí)慣[3]。采摘春季一樣二葉新梢,微波固樣后備用。
乙腈、甲醇、氯仿、乙酸乙酯、甲醇、碳酸氫鈉、碳酸鈉、草酸、正丁醇、茚三酮、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、濃硫酸、氯化亞錫、三氯化鋁(分析純)、福林酚試劑(生物試劑):國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;兒茶素組分標(biāo)準(zhǔn)品[沒(méi)食子酸酯兒茶素(gallate catechin,GC)、表沒(méi)食子兒茶素(epigallocatechin,EGC)、兒茶素(catechin,C)、表兒茶素(epicatechin,EC)、表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)、沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(gallocatechin gallate,GCG)、表兒茶素沒(méi)食子酸酯(epicatechin gallate,ECG)、兒茶素沒(méi)食子酸酯(catechin gallate,CG)]、氨基酸組分標(biāo)準(zhǔn)品:上海純優(yōu)生物科技有限公司;純水:屈臣氏集團(tuán)(香港)有限公司。
ME104 電子天平:賽多利斯科學(xué)儀器(上海)有限公司;UV-2550 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì):日本島津儀器有限公司;TG16-WS 離心機(jī):常州金壇良友儀器有限公司;1 100 VL 高效液相色譜儀、可變波長(zhǎng)探測(cè)器(variable wavelength detector,VWD):美國(guó)安捷倫有限公司;Hypersul BDS C18色譜柱(250 nm×4.6 nm,5 μm):美國(guó)賽默飛世爾公司;Nova-Pak TM C18(150 nm×4.6 nm,4 μm)色譜柱:美國(guó)沃特世公司。
兒茶素組分參考尹軍峰等[4-5]的方法,應(yīng)用高效液相色譜儀,VWD 檢測(cè)器,色譜柱:Hypersul BDS C18(250 nm×4.6 nm,5 μm)。流動(dòng)相A 為0.3%冰乙酸水溶液,流動(dòng)相B 為乙腈;流動(dòng)相A 的梯度變化為:0~5 min(95%~92%),5 min~15 min(92%~88%),15 min~30 min(88%~80%),30 min~31 min(88%~0%),31 min~35min(0%);流動(dòng)相B 的梯度變化為:0~5min(5%~8%),5 min~15 min(8%~12%),15 min~30min(12%~20%),30 min ~31 min(20%~100%),31 min ~35 min(100%);進(jìn)樣量:10 μL;流速:1 mL/min;柱溫:35 ℃;檢測(cè)波長(zhǎng):278 nm[6]。
氨基酸組分參照肖秀娟等[7]的方法,應(yīng)用高效液相色譜儀,VWD 檢測(cè)器,色譜柱:Nova-PakTM C18(150 nm×4.6 nm,4 μm);流動(dòng)相A 為10%磷酸緩沖鹽溶液,B 相為100%乙腈;C 相為純水。線性變化范圍為:0~17 min(A 相100%);17 min~24 min(A 相91%,B相5%,C 相4%);24 min~32 min(A 相80%,B 相17%,C 相3%);32min~34min(A 相68%,B 相20%,C 相12%);34 min~35 min(A 相68%,B 相20%,C 相12%);35 min~38 min(A 相0%,B 相60%,C 相40%);38 min~45 min(A 相100%)。進(jìn)樣量:10 μL;流速:1 mL/min;柱溫:37 ℃;檢測(cè)波長(zhǎng):250 nm。
人體必需氨基酸(essential amino acids,EAA)為異亮氨酸(isoleucine,Ile)、亮氨酸(leucine,Leu)、苯丙氨酸(phenylalanine,Phe)、色氨酸(tryptophan,Trp)、蘇氨酸(threonine,Thr)、纈氨酸(valine,Val)、蛋氨酸(methionine,Met)、賴氨酸(lysine,Lys)含量之和;大量氨基酸(large amount of amino acids,LAA)為茶氨酸(theanine,THA)、谷氨酰胺(glutamine,Glu)、天冬氨酸(aspartic,Asp)、絲氨酸(serine,Ser)、組氨酸(histidine,His)含量之和[12]。計(jì)算大量氨基酸占氨基酸總量的百分比(LAA/TAA),茶氨酸占氨基酸總量(total amino acids,TAA)的百分比(THA/TAA)、必需氨基酸占氨基酸總量的百分比(EAA/TAA)[13]。
茶樹(shù)資源“黃金菊”與對(duì)照茶樹(shù)“安吉白茶”、“福鼎大白”兒茶素組分含量見(jiàn)表1。
表1 茶樣中兒茶素組分Table 1 The contents of catechin components of tea samples %
沒(méi)食子酸酯兒茶素(GC)含量“黃金菊”茶樹(shù)與安吉白茶相當(dāng),同為0.05%,福鼎大白茶的GC 含量是前二者的3 倍為0.16%;表沒(méi)食子兒茶素(EGC)福鼎大白>安吉白茶>黃金菊,福鼎大白、安吉白茶EGC 含量分別是黃金菊的2.83、1.66 倍;兒茶素含量三者相差不大,其中安吉白茶稍高,比“黃金菊”提高了22.64%;表兒茶素最高的為福鼎大白茶2.45%,其次是安吉白茶的1.54%、“黃金菊”的0.99%;兒茶素組分總量、沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(EGCG)、表兒茶素沒(méi)食子酸酯(ECG)3 個(gè)指標(biāo)為福鼎大白>黃金菊>安吉白茶;沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(GCG)最高的為“黃金菊”0.23%,其次是福鼎大白0.22%,最低的為安吉白茶的0.17%,三者相差不大;兒茶素沒(méi)食子酸酯(catechin gallate,CG)含量,“黃金菊”與兩個(gè)對(duì)照品種一致,均為0.01%。
同時(shí),從表1 中還可以得出,試樣樣品中的非酯型兒茶素(nonester type catechins,NTC)含量最高的為福鼎大白6.56%,其次是安吉白茶4.25%,最低的為黃金菊2.78%;酯型兒茶素(ester type catechins,ETC)含量最高的為福鼎大白11.93%,其次是黃金菊10.54%,最低為安吉白茶7.79%。
試驗(yàn)運(yùn)用HPLC 方法對(duì)3 個(gè)茶樹(shù)品種中游離氨基酸進(jìn)行了測(cè)定,“黃金菊”茶中共檢出17 種氨基酸,安吉白茶中共檢出16 種氨基酸,福鼎大白茶中共檢出14種氨基酸。它們的出峰順序依次為磷酸絲氨酸(phosphoserine,P-Ser)、磷酸乙醇胺(phosphate ethanolamine,PEA)、天冬氨酸(Asp)、蘇氨酸(Thr)、絲氨酸(Ser)、天冬酰胺(asparagine,Asn)、谷氨酸(glutamate ,Glu)、谷氨酰胺(Gln)、茶氨酸(Thea)、甘氨酸(Gly)、瓜氨酸(citrulline,Cit)、丙氨酸(Ala)、蛋氨酸(Met)、亮氨酸(Leu)、γ-氨基丁酸(gamma aminobutyric acid,GABA)、組氨酸(His)、精氨酸(arginine,Arg)(見(jiàn)表2)。
表2 茶樣中游離氨基酸組分Table 2 The contents of free amino acid components of tea samples mg/g
從表2 可以看出,從游離氨基酸總量上來(lái)看,“黃金菊”茶游離氨基酸總量(1 053.69 mg/g)對(duì)照茶樹(shù)品種安吉白茶(1 531.79 mg/g)和福鼎大白(983.11 mg/g)之間;3 個(gè)試驗(yàn)樣品檢測(cè)出來(lái)的氨基酸中茶氨酸含量最高。“黃金菊”樣品中茶氨酸含量是總游離氨基酸總量的67.09%,“安吉白茶”中茶氨酸含量是總游離氨基酸總量的62.51%,“福鼎大白茶”中茶氨酸含量是總游離氨基酸總量的77.12%。試驗(yàn)茶樹(shù)“黃金菊”中檢測(cè)出來(lái)的甘氨酸、瓜氨酸、蛋氨酸含量高于對(duì)照品種“安吉白茶”;17 種檢出氨基酸中磷酸絲氨酸、磷酸乙醇胺、天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、蛋氨酸、亮氨酸含量均高于對(duì)照品種“福鼎大白”,其中檢出的鮮味氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸)均高于對(duì)照品種“福鼎大白”。
茶葉樣品品質(zhì)比較見(jiàn)表3。
表3 茶葉樣品品質(zhì)比較Table 3 Quality comparison of tea samples
從表3 中可以看出,3 個(gè)試驗(yàn)茶樹(shù)中酚氨比(tea polyphenols/ amino acids ,TP/AA)最低的為安吉白茶5.65,其次為“黃金菊”8.09,福鼎大白茶的酚氨比為最高為13.35;從數(shù)據(jù)上看,“黃金菊”兒茶素品質(zhì)指數(shù)(CQI)明顯高于對(duì)照茶樹(shù)品種安吉白茶和福鼎大白茶,分別是對(duì)照品種的2.25、2.50 倍;兒茶素苦澀味指數(shù)(CAI)中,“黃金菊”>福鼎大白>安吉白茶;與氨酚比變化相同,但樣品例外。THA/TAA 最高的為福鼎大白0.77,其次為“黃金菊”0.67、安吉白茶0.63;EAA/TAA、LAA/TAA 呈現(xiàn)相同的趨勢(shì),最高的均為安吉白茶,其次為“黃金菊”、福鼎大白。
兒茶素含量占茶葉干重的12%~24%,其是多酚類物質(zhì)的主要成分[14]。兒茶素一般分為非酯型兒茶素和酯型兒茶素,二者在茶湯滋味上有著不同的作用。酯型兒茶素的作用主要體現(xiàn)在茶湯收斂性上,茶葉中非酯型和酯型兒茶素的比例與含量,決定茶葉加工技術(shù)的設(shè)定和最終產(chǎn)品的品質(zhì),茶樹(shù)中酯型兒茶素、非酯型兒茶素的研究備受茶業(yè)界的關(guān)注[15]?!包S金菊”作為江西特有的黃化茶樹(shù)資源,具有與白化茶樹(shù)品種“安吉白茶”不同的特性,屬光敏感型茶樹(shù)資源[16],本試驗(yàn)中,“黃金菊”樣品中兒茶素總量為13.56%,高于安吉白茶(12.23%)而低于福鼎大白茶(18.72%),其中酯型兒茶素也呈現(xiàn)相同的趨勢(shì),說(shuō)明“黃金菊”茶樹(shù)中兒茶素組分豐富,同時(shí)特征成分明顯,是我省值得開(kāi)發(fā)、登記、推廣的茶樹(shù)良種。
人體必需氨基酸共有蘇氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸8 種[13]。一般認(rèn)為,茶氨酸是茶葉鮮味的主要來(lái)源,是茶樹(shù)的特征性成分之一,與綠茶品質(zhì)呈正相關(guān),在紅茶制造中,游離的氨基酸與糖類反應(yīng)生成的茶氨酸-糖普化合物,在影響紅茶茶湯色澤的同時(shí)對(duì)葉底紅、亮有促進(jìn)作用[17]。3 種試驗(yàn)樣品均檢測(cè)出了必需氨基酸(蘇氨酸、蛋氨酸、亮氨酸),“黃金菊”茶必需氨基酸含量為15.65 mg/g,低于安吉白茶(28.48 mg/g),明顯高于福鼎大白茶(9.97 mg/g);安吉白茶的茶氨酸的含量最高為957.46 mg/g,明顯高于福鼎大白茶(758.20 mg/g)和“黃金菊”茶(706.89 mg/g)?!包S金菊”茶樹(shù)鮮葉中鮮味氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸)明顯高于福鼎大白茶;諸如磷酸乙酰胺、谷氨酰胺、甘氨酸等明顯高于福鼎大白。說(shuō)明“黃金菊”茶中氨基酸組成豐富,氨基酸含量明顯高于福鼎大白茶,不同種類的氨基酸也優(yōu)于對(duì)照,值得開(kāi)發(fā)利用。
茶葉制造中通常用酚氨比(TP/AA)來(lái)評(píng)定綠茶適制性,普遍認(rèn)為,TP/AA 小于8 適制綠茶,在8~15 間紅、綠兼制,大于15 適制紅茶[18-19]。試驗(yàn)中“黃金菊”茶樹(shù)的酚氨比為8.09 是紅綠兼制茶樹(shù)品種,其數(shù)值接近于8,推薦春季采摘其鮮葉,更適合制作綠茶。