茶葉生物化學(xué)研究進展

　　摘要：茶葉生物化學(xué)是研究茶樹生命化學(xué)的科學(xué)，主要在生物化學(xué)與分子水平上探討茶樹特別是新梢中特征性次級代謝產(chǎn)物的合成途徑、結(jié)構(gòu)與功能，以及在茶葉加工及貯藏過程中的轉(zhuǎn)化規(guī)律，與茶葉品質(zhì)形成的關(guān)系。近年來，茶葉生物化學(xué)主要側(cè)重在與茶葉品質(zhì)和健康功效密切相關(guān)的兒茶素、咖啡堿、茶氨酸、萜烯類香氣物質(zhì)等合成途徑的研究，并在茶樹基因組、特異性茶樹種質(zhì)資源代謝組、茶葉加工過程代謝譜、茶葉品質(zhì)化學(xué)等領(lǐng)域開展了深入研究，取得了一些突破性進展。茶葉生物化學(xué)作為茶葉科學(xué)的基礎(chǔ)，其研究成果為茶樹栽培和育種、茶葉加工和深加工、茶葉貿(mào)易和茶文化提供了理論依據(jù)和方法手段。隨著行業(yè)和科技的發(fā)展，茶葉生物化學(xué)研究的深入和拓展，在茶產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著愈來愈重要的作用。

　　關(guān)鍵詞：茶葉生物化學(xué);次級代謝;基因組;代謝譜;加工化學(xué);品質(zhì)化學(xué)

　　茶葉生物化學(xué)是研究茶樹生命化學(xué)的科學(xué)，在生物化學(xué)與分子水平探討茶樹生命的本質(zhì)，研究茶樹特別是茶樹新梢中分子的結(jié)構(gòu)與功能、物質(zhì)代謝與調(diào)節(jié)，及其在生命活動中的作用;研究茶樹新梢的化學(xué)分子在加工及貯藏過程中的轉(zhuǎn)化規(guī)律以及對茶葉品質(zhì)及茶葉健康功能的影響;茶葉生物化學(xué)是茶學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)科學(xué)。茶葉生物化學(xué)的研究成果為茶樹栽培和育種、茶葉加工及深加工、茶葉貿(mào)易和文化提供了堅實的理論依據(jù)。茶葉生物化學(xué)研究的不斷深入為茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了動力源泉。

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　　1茶樹次級代謝途徑的研究

　　植物次級代謝是植物在進化中與環(huán)境相互作用的結(jié)果。與其他植物比，茶樹次級代謝的特點是，富含兒茶素、咖啡堿和茶氨酸等特征性次級代謝產(chǎn)物。近年來，茶樹次級代謝研究主要集中在這些特征性次級代謝產(chǎn)物兒茶素、咖啡堿和茶氨酸的代謝途徑中的關(guān)鍵酶及相關(guān)基因的研究，已取得一些重大進展。

　　2茶樹次級代謝譜的研究進展

　　近年來，茶樹次級代謝的研究還體現(xiàn)在特征性次級代謝物的代謝譜研究上，包括特異性種質(zhì)資源代謝譜、茶葉加工過程代謝譜和環(huán)境以及農(nóng)藝措施對茶樹代謝譜影響等相關(guān)研究。

　　3茶葉品質(zhì)化學(xué)研究進展

　　近年來，隨著茶葉分析技術(shù)的快速發(fā)展，茶葉品質(zhì)化學(xué)的研究得到進一步加強。

　　3.1兒茶素氧化縮聚產(chǎn)物的研究

　　茶鮮葉中兒茶素在紅茶和黑茶的加工過程中發(fā)生了劇烈的氧化聚合和縮合反應(yīng)，產(chǎn)生了茶黃素、茶紅素和茶褐素等氧化產(chǎn)物。Sang等[47]綜述了茶葉成分化學(xué)及其生化轉(zhuǎn)化，兒茶素不僅可發(fā)生2聚合反應(yīng)生成茶黃素，而且茶黃素還可進一步與兒茶素反應(yīng)，形成具有2個或3個苯駢卓酚酮結(jié)構(gòu)的化合物，如圖5。這些結(jié)果表明茶黃素類可進一步參與茶紅素的形成。據(jù)報道，茶紅素主要由分子量在2100Da以下的化合物聚合而成，這些化合物主要由兒茶素及其沒食子酸酯、酚酸和茶黃素等組成，并且可能是多羥基化的寡聚體[48]。

　　3.2茶葉苦澀味研究

　　我國生產(chǎn)的大部分夏季綠茶滋味較春茶偏苦澀。2005年德國學(xué)者Scharbert和Hofmann通過對紅茶內(nèi)含成分的分離和測定，結(jié)合感官分析，確定了引起紅茶中澀味的主要物質(zhì)為EGCG和黃酮醇苷，苦味物質(zhì)是EGCG和咖啡堿[49]。宛曉春研究組收集測定了我國綠茶主產(chǎn)區(qū)160個春季和夏季綠茶樣品中主要呈味成分，并結(jié)合感官定量評定法和數(shù)據(jù)判別分析，發(fā)現(xiàn)夏季綠茶中茶多酚和咖啡堿含量較高，而茶氨酸和其他氨基酸含量偏低，這可能是導(dǎo)致夏季綠茶苦澀味偏重的主要原因[50]。在加工過程中，通過改進攤放工藝、殺青工藝、揉捻工藝以及添加外源酶等可減輕成品茶的苦澀味。

　　參考文獻

　　[1]夏濤,高麗萍.類黃酮及茶兒茶素生物合成途徑及其調(diào)控研究進展[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,42(8):2899-2908.

　　[2]PunyasiriPAN,AbeysingheISB,KumarV,etal.FlavonoidbiosynthesisintheteaplantCamelliasinensis:propertiesofenzymesoftheprominentepicatechinandcatechinpathways[J].ArchivesofBiochemistryandBiophysics,2004,431(1):22-30.

　　[3]LiuYJ,GaoLP,LiuL,etal.Purificationandcharacterizationofanovelgalloyltransferaseinvolvedincatechingalloylationintheteaplant(Camelliasinensis)[J].TheJournalofBiologicalChemistry,2012,287(53):44406-44417.

　　宛曉春，李大祥，張正竹，夏濤，凌鐵軍，陳琪

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