论文部分内容阅读
摘要：以云南景洪49株野生古茶树资源为材料，采用高效液相色谱法测定茶叶中的咖啡碱（CAF）含量，用儿茶素总量、茶多酚和氨基酸含量3个生化指标对低CAF古茶树资源品质进行综合评价。结果表明，49株古茶树资源CAF 含量变幅为 0.55%～4.76% ，平均含量为3.04%，初步筛选出曼加坡坎3号、光明水库2号、大寨5号和曼加坡坎6号大茶树4个低咖啡碱特异古茶树资源，其中曼加坡坎6号大茶树CAF含量最低，曼加坡坎3号和光明水库2号大茶树属高茶多酚资源，可为开发特色茶产品提供资源。
关键词：古茶树； 咖啡碱； 筛选；生化指标
中图分类号：S571.1文献标识号：A文章编号：1001-4942（2016）09-0032-04
AbstractThe caffeine （CAF） content of 49 wild ancient tea tree germplasms from Jinghong City of Yunnan Province were detected using high performance liquid chromatography （HPLC）. Then the synthetic quality evaluation of screened tea germplasms with low CAF content was carried out with 3 biochemical indexes， including epigallocatechin gallate content， tea polyphenol content and free amino acid content. The results showed that the CAF content of 49 ancient tea trees ranged from 0.55% to 4.76% with an average of 3.04%. After preliminary screening， 4 tea germplasms with low CAF content were screened， including Manjiapokan No 3， Guangming Reservoir No 2， Dazhai No 5 and Manjiapokan No 6. Among which， Manjiapokan No 6 had the lowest CAF content， and Manjiapokan No 3 and Guangming Reservoir No 2 belonged to the high tea polyphenol germplasms. They provided fine germplasm resources for the development of special tea products.
KeywordsAncient tea tree； Caffeine； Screening； Biochemical index
咖啡碱是一种甲基黄嘌呤，具有消食、少睡、利尿、益思等保健功能，适度摄入可以兴奋神经中枢、提高反应速度、 集中注意力和消除疲劳，常用作兴奋性药剂。 但摄入过量会引起焦燥不安、失眠、易醒、腹泻、血压升高、心悸和胚胎畸形等症状，不适于儿童、孕妇、老人及神经衰弱等患者饮用。
景洪市位于云南省南端，地处东经100°25′至101°31′，北纬21°27′至22°36′，海拔485～2 197 m，属北热带和南亚热带湿润季风气候，年平均气温在18.6～21.9℃，年平均降水量在1 200～1 700 mm。景洪市独特的地理位置和气候环境适宜茶树生长，具有丰富的野生茶树资源，但目前相关研究并不多。笔者对景洪市野生古茶树资源春季茶样进行生化成分分析，旨在全面了解其春茶的品質特点，为优质茶树资源的筛选提供依据。
1材料与方法
1.1材料来源
选取景洪市内不同乡镇茶区具有代表性的49株大茶树资源作为试验材料（表1），采摘标准为 1 芽 2 叶，采摘时间为2015 年 4 月。
1.2试验方法
1.2.1样品制备根据《茶树种质资源描述规范和数据标准》的方法，制作分析样，粉碎后待测。
1.2.2生化成分测定茶多酚和氨基酸总量的测定采用国标法（ GB/T 8313-2008、GB/T 8314-2013） 。
咖啡喊、儿茶素含量采用 HPLC 法测定：Agilent 1100 Series 高效液相色谱仪（Santa，Clar-a，USA） ，Agilent Zorbax SB-C18色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm） ，流动相为 2% 乙酸（A 相） 和100%乙腈（B 相）。梯度洗脱：0～9 min，6.5% B； 9～12 min，B 相由 6.5% 线性升至15%； 12～16 min，B 相由 15% 线性升至25%； 16～20 min，25% B； 20～26 min，B 相由 25% 线性降至6.5%，间隔 3 min。流速1.0 mL/min，检测波长278 nm，柱温 35℃，进样量 5 μL。采用外标法，根据保留时间和峰面积大小定性和定量。茶叶样品大寨4号大茶树的色谱图见图1。
供试材料编号种质名称编号种质名称编号种质名称01曼加干边4号18曼加坡坎2号34曼播中寨1号02大寨4号19大寨3号35曼加坡坎10号03曼伞老寨5号20曼加干边3号36曼加坡坎7号04帕冷一队3号21光明水库2号37大寨2号05曼播中寨2号22曼加干边5号38帕冷一队1号06帕冷一队2号23曼加干边2号39曼加干边6号07么桌3号24曼伞老寨3号40曼加坡坎11号08光明水库3号25曼加坡坎5号41科联1号09拉沙2号26曼加坡坎1号42曼加坡坎8号10光明水库1号27大寨1号43司土老寨2号11大寨5号28曼加干边1号44曼加坡坎3号12司土老寨3号29曼加坡坎6号45曼加坡坎4号13弯角山30南盆老寨1号46亚诺2号14光明水库4号31嘎洒安麻老寨1号47曼加坡坎9号15拉沙1号32亚诺1号48曼伞老寨4号16南盆老寨2号33司土老寨1号49嘎洒安麻老寨2号17洛特老寨1号 2结果与分析
2.1茶树资源间咖啡碱含量差异
根据HPLC 分析，不同茶树资源间咖啡碱含量变幅很大（图2），在0.55%～4.76%，平均为3.04% ，CAF 含量最高的是曼加坡坎11号大茶树（4.76%） ，其次是曼加干边4号大茶树（4.72%），CAF 含量最低的是曼加坡坎6号大茶树，为0.55%。CAF 含量在4.00%～5.00%的资源有22份，在2.00%～4.00% 的有10 份，在1.50%～2.00%的有3份，而低CAF含量（≤1.50%）的特异资源有14份，其中CAF含量极低的（≤0.70%）有4份，即曼加坡坎3号大茶树、光明水库2号大茶树、大寨5号大茶树和曼加坡坎6号大茶树，占总资源数的8.16%。古茶树种质资源间CAF含量差异较大可能由于分布在不同地区，说明茶树资源具有丰富的生物多样性。
2.2低咖啡碱古茶树资源品质分析
表2表明，4个低咖啡碱特异古茶树资源的氨基酸含量变幅在2.16%～4.12%，平均3.39%；茶多酚含量变幅在17.26%～25.50%，平均23.24%；儿茶素含量变幅在9.50%～18.42%，平均14.90%。其中属高茶多酚（≥25.00%）的有曼加坡3讨论与结论
咖啡碱含量主要取决于茶树本身特性，不同茶树资源间差异很大。在该研究中，不同茶树资源间CAF含量的变幅范围在0.55%～4.76%，差异悬殊。根据国内外市场需求，大茶树CAF含量≥5.0%的被视为高咖啡碱品种资源。而≤1.50%的被视为低咖啡碱品种。本研究筛选出4份低咖啡碱古茶树资源，仅为该研究总资源数的8.16%，CAF含量最低的是曼加坡坎6号大茶树（0.55%）。其中曼加坡坎3号大茶树和光明水库2号大茶树2份资源属于高茶多酚（≥25.00%）资源，是研制高档红茶的优良资源。这些低CAF古茶树资源为开发特色茶叶产品提供了重要的品种资源。
参考文献：
[1]杨巍.咖啡碱的药理作用与开发利用前景[J].茶叶科学技术， 2006（4）：9-11.
[2]林智.低咖啡碱茶加工工艺及其关键设备[J].中国茶叶，2007（1）：24- 25.
[3]孙成，金寿珍.低咖啡因茶加工关键技术及设备的研究[J].茶叶科学，2003，23（增刊）：68-72.
[4]吴华玲， 陈栋， 李家贤.茶树咖啡碱代谢及低咖啡碱茶树育种研究进展[J].热带作物学报，2011，32（9）：1780-1785.
[5]王雪敏，姚明哲，金基强，等.低咖啡碱茶树遗传群体的咖啡碱含量与分子变异分析[J].茶叶科学，2012，32（3）：276-282.
[6]宛晓春. 茶叶生物化学[M]. 北京：中国农业出版社，2003：336 .
[7]Bode A M，Dong Z G.The enigmatic effects of caffeine in cell cycle and cancer [J]. Cancer Letters，2007，247（1）：26-39.
[8]吴命燕，范方媛，梁月荣，等. 咖啡碱的生理功能及其作用机制[J]. 茶叶科学，2010，30（4）：235-242.
[9]李家贤，黄华林，何玉媚，等.高咖啡碱茶树品种生物学性状及生化品质特征研究[J]. 广东农业科学，2010（3）：65-68.
[10]Fredholm B B. Connection between caffeine， adenosine receptors and dopamine. Coffee reduces the risk of Parkinson disease [J]. Lakartidningen，2004，101（34）： 2552-2555.
[11]Paré W. The effect of caffeine and seconal on a visual discrimination task [J].Journal of Comparative and Physiological Psychology，1961， 54（5）： 506-509.
[12]Smith A. Effects of caffeine on human behavior [J]. Food and Chemical Toxicology， 2002， 40（9）： 1243-1255.
[13]Peeling P， Dawson B. Influence of caffeine ingestion on perceived mood states， concentration， and arousal levels during a 75-min university lecture[J]. Advances in Physiology Education， 2007， 31（4）： 332-335.
[14]Brunyé T T， Mahoney C R， Lieberman H R， et al. Caffeine modulates attention network function [J]. Brain and Cognition， 2010， 72（2）： 181-188.
[15]易超然 . 咖啡因的藥理作用和应用 [J]. 医学研究生学报，2005， 18（3）： 270-271.
[16]Egawa T， Hamada T， Kameda N， et al. Caffeine acutely activates 5′adenosine monophosphate-activated protein kinase and increases insulin-independent glucose transport in rat skeletal muscles [J]. Metabolism Clinica and Experimental， 2009， 58（11）： 1609-1617. [17]Bidel S， Hu G， Tuomilehto J.Coffee consumption and type 2 diabetes—an extensive review[J]. Central European Journal of Medicine，2008，3（1）：9-19.
[18]MacKenzie T， Comi R， Sluss P， et al. Metabolic and hormonal effects of caffeine： randomized，double-blind， placebo-controlled crossover trial[J].Metabolism Clinical and Experimental， 2007， 56（12）： 1694-1698.
[19]Bairam A， Montandon G， Joseph V， et al. Enhancement of the breathing frequency response to hypoxia by neonatal caffeine treatment in adult male rats：the role of testosterone[J]. Respiratory Physiology & Neurobiology， 2009， 165（2/3）：261-265.
[20]Bhatt-Mehta V， Schumacher R E. Treatment of apnea of prematurity [J]. Drugs， 2003， 5（3）： 195-210.
[21]Bode A M， Dong Z G. The enigmatic effects of caffeine in cell cycle and cancer [J]. Cancer Letters， 2007， 247（1）： 26-39.
[22]Celik T， Iyisoy A， Amasyali B. The effects of coffee intake on coronary heart disease：ongoing controversy [J]. International Journal of Cardiology，2009，144（1）：118.
[23]Montes F R， Cabrera M， Delgadillo A， et al. The role of potassium channels in the vasodilatory effect of caffeine in human internal mammary arteries [J]. Vascular Pharmacology， 2009， 50（3/4）： 132-136.
[24]Robertson D， Frolich J C， Carr R K， et al. Effects of caffeine on plasma renin activity， catecholamines and blood pressure [J]. New England Journal of Medicine， 1978， 22（6）： 548-549. 山 東 农 业 科 学2016，48（9）：
关键词：古茶树； 咖啡碱； 筛选；生化指标
中图分类号：S571.1文献标识号：A文章编号：1001-4942（2016）09-0032-04
AbstractThe caffeine （CAF） content of 49 wild ancient tea tree germplasms from Jinghong City of Yunnan Province were detected using high performance liquid chromatography （HPLC）. Then the synthetic quality evaluation of screened tea germplasms with low CAF content was carried out with 3 biochemical indexes， including epigallocatechin gallate content， tea polyphenol content and free amino acid content. The results showed that the CAF content of 49 ancient tea trees ranged from 0.55% to 4.76% with an average of 3.04%. After preliminary screening， 4 tea germplasms with low CAF content were screened， including Manjiapokan No 3， Guangming Reservoir No 2， Dazhai No 5 and Manjiapokan No 6. Among which， Manjiapokan No 6 had the lowest CAF content， and Manjiapokan No 3 and Guangming Reservoir No 2 belonged to the high tea polyphenol germplasms. They provided fine germplasm resources for the development of special tea products.
KeywordsAncient tea tree； Caffeine； Screening； Biochemical index
咖啡碱是一种甲基黄嘌呤，具有消食、少睡、利尿、益思等保健功能，适度摄入可以兴奋神经中枢、提高反应速度、 集中注意力和消除疲劳，常用作兴奋性药剂。 但摄入过量会引起焦燥不安、失眠、易醒、腹泻、血压升高、心悸和胚胎畸形等症状，不适于儿童、孕妇、老人及神经衰弱等患者饮用。
景洪市位于云南省南端，地处东经100°25′至101°31′，北纬21°27′至22°36′，海拔485～2 197 m，属北热带和南亚热带湿润季风气候，年平均气温在18.6～21.9℃，年平均降水量在1 200～1 700 mm。景洪市独特的地理位置和气候环境适宜茶树生长，具有丰富的野生茶树资源，但目前相关研究并不多。笔者对景洪市野生古茶树资源春季茶样进行生化成分分析，旨在全面了解其春茶的品質特点，为优质茶树资源的筛选提供依据。
1材料与方法
1.1材料来源
选取景洪市内不同乡镇茶区具有代表性的49株大茶树资源作为试验材料（表1），采摘标准为 1 芽 2 叶，采摘时间为2015 年 4 月。
1.2试验方法
1.2.1样品制备根据《茶树种质资源描述规范和数据标准》的方法，制作分析样，粉碎后待测。
1.2.2生化成分测定茶多酚和氨基酸总量的测定采用国标法（ GB/T 8313-2008、GB/T 8314-2013） 。
咖啡喊、儿茶素含量采用 HPLC 法测定：Agilent 1100 Series 高效液相色谱仪（Santa，Clar-a，USA） ，Agilent Zorbax SB-C18色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm） ，流动相为 2% 乙酸（A 相） 和100%乙腈（B 相）。梯度洗脱：0～9 min，6.5% B； 9～12 min，B 相由 6.5% 线性升至15%； 12～16 min，B 相由 15% 线性升至25%； 16～20 min，25% B； 20～26 min，B 相由 25% 线性降至6.5%，间隔 3 min。流速1.0 mL/min，检测波长278 nm，柱温 35℃，进样量 5 μL。采用外标法，根据保留时间和峰面积大小定性和定量。茶叶样品大寨4号大茶树的色谱图见图1。
供试材料编号种质名称编号种质名称编号种质名称01曼加干边4号18曼加坡坎2号34曼播中寨1号02大寨4号19大寨3号35曼加坡坎10号03曼伞老寨5号20曼加干边3号36曼加坡坎7号04帕冷一队3号21光明水库2号37大寨2号05曼播中寨2号22曼加干边5号38帕冷一队1号06帕冷一队2号23曼加干边2号39曼加干边6号07么桌3号24曼伞老寨3号40曼加坡坎11号08光明水库3号25曼加坡坎5号41科联1号09拉沙2号26曼加坡坎1号42曼加坡坎8号10光明水库1号27大寨1号43司土老寨2号11大寨5号28曼加干边1号44曼加坡坎3号12司土老寨3号29曼加坡坎6号45曼加坡坎4号13弯角山30南盆老寨1号46亚诺2号14光明水库4号31嘎洒安麻老寨1号47曼加坡坎9号15拉沙1号32亚诺1号48曼伞老寨4号16南盆老寨2号33司土老寨1号49嘎洒安麻老寨2号17洛特老寨1号 2结果与分析
2.1茶树资源间咖啡碱含量差异
根据HPLC 分析，不同茶树资源间咖啡碱含量变幅很大（图2），在0.55%～4.76%，平均为3.04% ，CAF 含量最高的是曼加坡坎11号大茶树（4.76%） ，其次是曼加干边4号大茶树（4.72%），CAF 含量最低的是曼加坡坎6号大茶树，为0.55%。CAF 含量在4.00%～5.00%的资源有22份，在2.00%～4.00% 的有10 份，在1.50%～2.00%的有3份，而低CAF含量（≤1.50%）的特异资源有14份，其中CAF含量极低的（≤0.70%）有4份，即曼加坡坎3号大茶树、光明水库2号大茶树、大寨5号大茶树和曼加坡坎6号大茶树，占总资源数的8.16%。古茶树种质资源间CAF含量差异较大可能由于分布在不同地区，说明茶树资源具有丰富的生物多样性。
2.2低咖啡碱古茶树资源品质分析
表2表明，4个低咖啡碱特异古茶树资源的氨基酸含量变幅在2.16%～4.12%，平均3.39%；茶多酚含量变幅在17.26%～25.50%，平均23.24%；儿茶素含量变幅在9.50%～18.42%，平均14.90%。其中属高茶多酚（≥25.00%）的有曼加坡3讨论与结论
咖啡碱含量主要取决于茶树本身特性，不同茶树资源间差异很大。在该研究中，不同茶树资源间CAF含量的变幅范围在0.55%～4.76%，差异悬殊。根据国内外市场需求，大茶树CAF含量≥5.0%的被视为高咖啡碱品种资源。而≤1.50%的被视为低咖啡碱品种。本研究筛选出4份低咖啡碱古茶树资源，仅为该研究总资源数的8.16%，CAF含量最低的是曼加坡坎6号大茶树（0.55%）。其中曼加坡坎3号大茶树和光明水库2号大茶树2份资源属于高茶多酚（≥25.00%）资源，是研制高档红茶的优良资源。这些低CAF古茶树资源为开发特色茶叶产品提供了重要的品种资源。
参考文献：
[1]杨巍.咖啡碱的药理作用与开发利用前景[J].茶叶科学技术， 2006（4）：9-11.
[2]林智.低咖啡碱茶加工工艺及其关键设备[J].中国茶叶，2007（1）：24- 25.
[3]孙成，金寿珍.低咖啡因茶加工关键技术及设备的研究[J].茶叶科学，2003，23（增刊）：68-72.
[4]吴华玲， 陈栋， 李家贤.茶树咖啡碱代谢及低咖啡碱茶树育种研究进展[J].热带作物学报，2011，32（9）：1780-1785.
[5]王雪敏，姚明哲，金基强，等.低咖啡碱茶树遗传群体的咖啡碱含量与分子变异分析[J].茶叶科学，2012，32（3）：276-282.
[6]宛晓春. 茶叶生物化学[M]. 北京：中国农业出版社，2003：336 .
[7]Bode A M，Dong Z G.The enigmatic effects of caffeine in cell cycle and cancer [J]. Cancer Letters，2007，247（1）：26-39.
[8]吴命燕，范方媛，梁月荣，等. 咖啡碱的生理功能及其作用机制[J]. 茶叶科学，2010，30（4）：235-242.
[9]李家贤，黄华林，何玉媚，等.高咖啡碱茶树品种生物学性状及生化品质特征研究[J]. 广东农业科学，2010（3）：65-68.
[10]Fredholm B B. Connection between caffeine， adenosine receptors and dopamine. Coffee reduces the risk of Parkinson disease [J]. Lakartidningen，2004，101（34）： 2552-2555.
[11]Paré W. The effect of caffeine and seconal on a visual discrimination task [J].Journal of Comparative and Physiological Psychology，1961， 54（5）： 506-509.
[12]Smith A. Effects of caffeine on human behavior [J]. Food and Chemical Toxicology， 2002， 40（9）： 1243-1255.
[13]Peeling P， Dawson B. Influence of caffeine ingestion on perceived mood states， concentration， and arousal levels during a 75-min university lecture[J]. Advances in Physiology Education， 2007， 31（4）： 332-335.
[14]Brunyé T T， Mahoney C R， Lieberman H R， et al. Caffeine modulates attention network function [J]. Brain and Cognition， 2010， 72（2）： 181-188.
[15]易超然 . 咖啡因的藥理作用和应用 [J]. 医学研究生学报，2005， 18（3）： 270-271.
[16]Egawa T， Hamada T， Kameda N， et al. Caffeine acutely activates 5′adenosine monophosphate-activated protein kinase and increases insulin-independent glucose transport in rat skeletal muscles [J]. Metabolism Clinica and Experimental， 2009， 58（11）： 1609-1617. [17]Bidel S， Hu G， Tuomilehto J.Coffee consumption and type 2 diabetes—an extensive review[J]. Central European Journal of Medicine，2008，3（1）：9-19.
[18]MacKenzie T， Comi R， Sluss P， et al. Metabolic and hormonal effects of caffeine： randomized，double-blind， placebo-controlled crossover trial[J].Metabolism Clinical and Experimental， 2007， 56（12）： 1694-1698.
[19]Bairam A， Montandon G， Joseph V， et al. Enhancement of the breathing frequency response to hypoxia by neonatal caffeine treatment in adult male rats：the role of testosterone[J]. Respiratory Physiology & Neurobiology， 2009， 165（2/3）：261-265.
[20]Bhatt-Mehta V， Schumacher R E. Treatment of apnea of prematurity [J]. Drugs， 2003， 5（3）： 195-210.
[21]Bode A M， Dong Z G. The enigmatic effects of caffeine in cell cycle and cancer [J]. Cancer Letters， 2007， 247（1）： 26-39.
[22]Celik T， Iyisoy A， Amasyali B. The effects of coffee intake on coronary heart disease：ongoing controversy [J]. International Journal of Cardiology，2009，144（1）：118.
[23]Montes F R， Cabrera M， Delgadillo A， et al. The role of potassium channels in the vasodilatory effect of caffeine in human internal mammary arteries [J]. Vascular Pharmacology， 2009， 50（3/4）： 132-136.
[24]Robertson D， Frolich J C， Carr R K， et al. Effects of caffeine on plasma renin activity， catecholamines and blood pressure [J]. New England Journal of Medicine， 1978， 22（6）： 548-549. 山 東 农 业 科 学2016，48（9）：