不同黄化茶树种质中咖啡碱合成部位的研究

咖啡碱作为茶树中的主要特征代谢物,是茶叶品质风味形成的重要组分和天然功能性成分。目前,茶树中咖啡碱的功能作用、分布规律、合成途径及关键基因已基本探明,但在亚细胞水平上,咖啡碱的合成部位有待进一步明确。以白鸡冠茶树及其自然杂交后代的不同黄化单株为材料,通过透射电镜对叶片细胞超微结构的观察,发现黄化叶片中叶绿体结构均有不同程度的受损,且与叶片SPAD值及叶色表型紧密相关;通过高效液相色谱法测定咖啡碱含量,发现黄化叶片中仍有大量咖啡碱积累,甚至超过正常绿色叶片。通过咖啡碱合成关键基因CsTCS1表达量测定、原位杂交及亚细胞定位发现,CsTCS1在不同黄化茶树种质叶片中的表达信号强度存在差异,但表达部位基本相同,主要分布在栅栏组织的细胞核和细胞质中;在亚细胞水平上,茶树叶片中咖啡碱的合成部位主要是细胞核和细胞质。

茶叶厌氧发酵中咖啡碱的降解途径研究

目的探究茶叶厌氧发酵过程中咖啡碱的降解途径。方法本研究利用高效液相色谱仪检测茶叶厌氧发酵过程中咖啡碱含量的变化,结合对发酵中代谢组和微生物群落结构的分析,获得厌氧发酵过程中咖啡碱的降解产物以及作用咖啡碱降解的微生物群。结果经18 d发酵后,茶叶中咖啡碱含量由37.05 mg/g显著下降至5.91mg/g,腺嘌呤、次黄嘌呤、黄嘌呤、依他茶碱和羟基腺嘌呤含量显著上升,同时,92个细菌属和16个真菌属的丰度显著上升。以上结果表明咖啡碱的降解途径主要通过脱甲基化反应生成黄嘌呤,该反应的中间产物—茶碱,可能与三乙胺生成依他茶碱;细菌中芽孢杆菌(Bacillus)和赖氏菌(Leifsonia)等以及真菌赛博德林酵母菌(Cyberlindnera)、突脐蠕胞菌(Exserohilum)等可能是降解咖啡碱的关键微生物。结论厌氧发酵可以显著降低茶叶咖啡碱的含量,本研究结果可为低咖啡碱茶产品的研制提供参考。

低氘水生物技术对咖啡碱和茶多酚浸出率的作用

为探讨低氘水含量对茶叶中咖啡碱和茶多酚浸出率的作用,以南岳云雾茶夏秋红茶为例,开展低氘水生物技术以及沸水浴浸提实验、微观结构测试和表征分析。结果显示:(1)4种含氘水的红外光谱图几乎重叠,在波长为1500~3400 cm^(-1)区间具有明显的特征峰。(2)对比蒸馏水组,低氘水组的南岳云雾茶夏秋红茶的茶汤颜色均有所增加;50 mg/kg低氘水组茶叶表面出现明显的裂痕和塌陷,而其他组没有显著的区别;与蒸馏水组相比,4个采集点不同低氘水组咖啡碱的浸出率均更高。(3)对比刚开始浸泡时间,4组咖啡碱的浸出率均有所提高,且在5、10、15 s不同低氘水组咖啡碱的浸出率均更高。研究表明不同含量的低氘水均有利于南岳云雾茶夏秋红茶中咖啡碱和茶多酚的溶出。

气相色谱-三重四极杆质谱法检测富硒白茶中茶多酚 儿茶素 咖啡碱含量

建立一种提取并测定富硒白茶中茶多酚、儿茶素、咖啡碱含量的气相色谱质谱联用仪(GC-MS/MS)方法。茶叶经过80℃纯净水浸泡,加入1%醋酸乙腈提取,净化采用QuEchERS处理,再由SH-I-5SIL MS色谱柱进行分离,以GC-MS-MS进行检测,通过三重四极杆质谱多反应监测(Multiple reaction monitoring-MRM)消除干扰信号。对比不同提取溶剂和碰撞电压达到最优提取效果,在0.1~5.0 mg/L曲线范围内线性关系良好,得到回收率分别为93.1%,91.8%,92.0%,相对偏差分别为3.61%,3.92%,6.14%,检出限0.01 mg/kg。该方法快速、简便、准确性好,适用于茶叶中茶多酚、儿茶素、咖啡碱的测定。

茶树咖啡碱合成酶基因分子变异检测及其关联分析

咖啡碱是茶树叶片中的重要化学成分,影响茶叶滋味等品质形成,同时还具有重要药理功能。因此,咖啡碱含量是茶树品种选育的重要考察指标。为提高茶树品种选育效率,实现早期鉴定的目的,本研究首先通过生物信息学分析和鉴定了‘铁观音’茶树参考基因组中咖啡碱合成酶基因序列,然后基于咖啡碱合成酶基因TCS(TGY007486),通过基因组DNA测序检测了59份具有不同咖啡碱水平的‘黄金茶’群体样本,获得各样本的分子变异数据,最后对变异位点的基因型与咖啡碱含量进行关联分析,获得与咖啡碱含量显著相关的变异位点及其基因型。本研究结果为茶树咖啡碱含量相关的分子标记开发奠定了基础,为茶树分子标记辅助选择育种加速咖啡碱靶向的茶树新品种选育进程提供了新方法。

高效液相色谱法同时测定茶叶中表儿茶素及其氧化二聚体、没食子酸和咖啡碱的含量

目的:本研究旨在建立同时分析茶叶中4种表儿茶素(表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素和表没食子儿茶素没食子酸酯)及其氧化二聚体(4种茶黄素(Theaflavins,TFs):茶黄素、茶黄素双没食子酸酯、茶黄素-3-没食子酸酯和茶黄素-3’-没食子酸酯)、3种聚酯型儿茶素(Theasinensins,TSs)(TSA、TSB和TSC)、没食子酸和咖啡碱的高效液相色谱(High performance liquid chromatography,HPLC)方法。方法:首先利用化学合成的方法制备TSA、TSB和TSC;然后参照文献对HPLC流动相做适当调整和对梯度洗脱条件进行优化,色谱柱为Cosmosil 5C18-AR-Ⅱ色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 m),流动相为纯水(A)、50 mmol/L磷酸(B)和乙腈(C),检测波长为280 nm,流速为0.8 mL/min,柱温为30℃,进样量为20 L;最后根据建立的HPLC方法对绿茶、乌龙茶、红茶和黑茶中的上述13种物质含量进行测定。结果:在最优梯度洗脱条件下4种表儿茶素、4种TFs、3种TSs、没食子酸及咖啡碱可在66 min内得到较好地分离,同时各物质在0.01~1.00 mg/mL的质量浓度范围内与其峰面积的线性关系良好(R2均在0.9904~0.9966范围内),重复性相对标准偏差(The relative standard of deviation,RSD)为1.034%~4.008%,精密度RSD为1.882%~4.835%,稳定性RSD为0.349%~3.994%,三种浓度的加标回收率在90.106%~107.331%之间且RSD<3.268%。此外,上述13种物质含量在不同茶叶样本间存在显著差异,且所有检测值均在标准曲线有效测定范围内。结论:本方法操作简单高效、结果准确可靠,可用于茶叶中表儿茶素、茶黄素、聚酯型儿茶素、没食子酸和咖啡碱的同时分析。

基于咖啡碱和氨基酸中碳氮稳定同位素比率的不同年份普洱生茶真实性认证

采用咖啡碱和氨基酸中碳氮稳定同位素比率分析方法(气相色谱-燃烧-同位素比值质谱,GC-C-IRMS)开展不同年份普洱生茶真实性认证研究。化学计量学分析表明,基于茶叶咖啡碱和氨基酸中碳氮稳定同位素比率结合化学计量学模型可以对不同年份普洱生茶进行有效区分,预测和验证准确率均达到80%以上,其中BP-ANN认证性能最优,预测和验证准确率均达到100%;进一步筛选和鉴定,得到不同年份普洱生茶的3种化学标记,包括δ^(15)N_(Thea)、δ^(13)CG_(lu)和δ^(15)NG_(lu)。因此,基于GC-C-IRMS分析的咖啡碱和氨基酸中碳氮稳定同位素比率分析方法可以用于不同年份普洱生茶的真实性认证。本研究初步建立了普洱生茶产品认证的指标体系及技术体系,也为其他食品的认证研究提供研究思路和方法参考。

壳聚糖改性对蒙脱石吸附茶饮料中咖啡碱的影响

通过将壳聚糖负载到蒙脱石表面,制备壳聚糖改性蒙脱石,并利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射仪技术(X-ray diffraction,XRD)进行表征,探究改性蒙脱石在脱咖啡碱茶饮料中的应用。结果表明,壳聚糖并未插入蒙脱石层间,而是通过电荷相互作用吸附在蒙脱石表面,形成复合吸附剂。蒙脱石负载壳聚糖的量越多,对咖啡碱的吸附能力越弱,对茶多酚的吸附能力越强。以m(蒙脱石)∶m(壳聚糖)=1∶0.01最佳,此时咖啡碱脱除率约(86.01±1.8)%,茶多酚保留率为(84.52±1.01)%。此外,相较于蒙脱石,负载壳聚糖的蒙脱石能明显抑制铁离子溶出。感官评定显示,壳聚糖改性蒙脱石处理的茶饮料色泽的亮度、香气以及整体滋味更佳。

不同年份茶副产品内含物差异及其咖啡碱提取利用研究

为探究不同年份茶副产品主要内含物含量,并提取重要成分咖啡碱进行综合利用。以2020年生产的红碎末茶、2010年生产的红碎末茶、2020年生产的红茶梗、2020年生产的绿碎末茶、2010年生产的绿碎末茶以及2020年生产的绿茶梗为试验对象,分别测定其咖啡碱、茶多酚和氨基酸含量,以及利用索氏抽提法和直接升华法对茶副产品的咖啡碱进行提取利用。

茶树咖啡碱合成酶基因mRNA表达的研究

采用原位杂交技术对茶树咖啡碱合成酶基因mRNA的表达进行了研究。结果表明,茶树叶片的表达主要在栅栏组织,该组织的细胞质、细胞核上均有表达,而液泡却没有;叶主脉表达分布在薄壁组织、韧皮部,但韧皮部表达稍弱;幼茎表达分布在韧皮部;不同品种之间的表达位置基本相似、表达信号却有差异。结果还显示,春梢第一片叶比秋梢第一片叶表达信号强;加工技术上绿茶摊青过程0.5 h、1 h、2 h有明显表达信号,而红茶萎凋6 h、8 h、10 h及乌龙茶摇青过程6 h、8 h、10 h的叶子则看不到。

茶树咖啡碱合成酶基因原核表达、及其抗体制备与鉴定

克隆出茶树咖啡碱合成酶基因,对其进行原核表达,并制备TCS1抗体,旨在从蛋白水平研究茶树体内TCS1的表达情况。根据Gen Bank登陆的TCS1基因的全长c DNA序列,找出其完整的ORF(开放阅读框),从茶树叶片c DNA中克隆了TCS1基因的开放阅读框,连接到p GEX-4T-2表达载体,经IPTG诱导表达重组蛋白p GEX-4T-2-TCS1。进行体外酶活检测后,亲和层析纯化重组蛋白,作为抗原免疫家兔,制备TCS1多克隆抗体。用ELISA方法检测抗体效价,Western blot检测抗体的特异性。通过优化诱导条件,得出重组蛋白的最佳表达条件为:30℃、4 h。诱导后的总蛋白、可溶性蛋白与包涵体蛋白均出现一条明显的外源蛋白条带。抗体经ELISA检测,效价为1∶2 000,Western blot检测表明抗体具有相对较好的特异性。构建了TCS1原核表达质粒,同时成功制备了抗TCS1的多克隆抗体。

低咖啡碱茶的研究进展

低咖啡碱茶是指在茶叶生产过程中,采取各类咖啡碱脱除手段,使茶制品中的咖啡碱含量降低至一定水平而得到的茶叶精深加工产品。近20年来,国内外针对茶叶脱除咖啡碱进行了系统深入的研究工作,提出了溶剂萃取法、膜分离法、酸洗脱法、离子交换树脂法、热水脱除法和超临界CO2萃取法,以及培育低咖啡碱茶树品种等多种方法降低茶叶中咖啡碱。目前,研究低咖啡碱茶已成为茶叶资源利用、茶叶精深加工及有机食品开发等领域的重要课题。笔者在分析相关文献的基础上,结合正在开展的工作,综述了低咖啡碱茶的研究现状与进展,并展望了其发展前景。

茶树咖啡碱合成酶基因cDNA在烟草中的表达

为了在烟草中合成咖啡碱,将咖啡碱合成酶(Tea caffeine synthase,TCS)基因cDNA全序列克隆到双元载体pBI121中,通过农杆菌叶盘转化法将TCS基因成功转入烟草,结果得到72株转基因烟草植株。对其中3株转基因植株进行PCR检测和PCR-Southern检测,证实TCS基因已整合到基因组中;RT-PCR和Northern分析显示,TCS在这些植株中均能正常转录。用从转基因植株中提取的粗酶液进行体外酶促反应,能催化7-甲基黄嘌呤和可可碱向咖啡碱的转变,由此表明,转基因烟草植株中能产生具有正常生物学活性的TCS,但从3株转基因烟草中均未检测到咖啡碱。

三个低咖啡碱茶树品系(种)红茶与绿茶的品质研究

为了研发低咖啡碱茶叶新产品,以滇红集团种植资源圃经单株选育的‘可可茶’为研究对象,采摘3个品种(系)茶树鲜叶分别制成红茶和绿茶。采用分光光度法分别测定茶样中的氨基酸、茶多酚、咖啡碱、可可碱、茶色素等生化成分含量,采用HPLC法测定儿茶素含量,结合感官审评对6个茶样进行品质比较分析。结果表明,所有茶样感官品质符合普通的红茶、绿茶国家标准;内含成分含量方面,所有茶样的咖啡碱和可可碱含量均低于0.5%,可作为低咖啡碱茶树资源;3个绿茶样的茶多酚含量为15.8%~17.8%,3个红茶样的茶多酚含量为10.2%~13.2%。茶色素含量方面,3个红茶样以茶褐素(5.4%~7.9%)和茶红素(6.2%~6.4%)为主;儿茶素含量方面,6个茶样的儿茶素均以EGCG、EGC为主。1号茶树最适合加工红茶,2号茶树最适合加工绿茶,3号茶树加工红茶和绿茶均可。

HPLC法测定茶叶水提液中五种儿茶素和咖啡碱及其用于茶叶分类的研究

建立高效液相色谱/二极管阵列检测器(HPLC/DAD)同时测定茶叶中(-)-没食子儿茶素(GC),(-)-表没食子儿茶素(EGC),(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG),(-)-表儿茶素(EC),(-)-表儿茶素没食子酸酯(ECG),咖啡碱(caffeine)6种组分的分析方法,并采用聚类分析探讨以这6种活性成分为指标对茶叶进行分类的方法。采用C18柱,甲醇和0.05%三氟乙酸水溶液为流动相,梯度洗脱,DAD双波长(210、278 nm)同时检测,采用标准物质保留时间和电喷雾飞行时间质谱(ESI TOF-MS)双重定性。结果表明,各组分的色谱峰均达到基线分离,在210 nm对(-)-没食子儿茶素(GC)定量,278 nm对其它组分定量准确。该法重复性好,灵敏度高,回收率高,已用于不同种类的33种实际茶叶样品的测定。以这6种活性成分的含量为指标,采用聚类分析法可对33个红茶、黑茶、绿茶、乌龙茶样本进行合理分类,并能反映茶叶品质的差异。

茶叶咖啡碱近红外光谱模型简化方法

该文以茶叶为研究对象,以近红外光谱分析技术快速检测茶叶中的咖啡碱含量为目的,采用一种小波包分析-移动窗口偏最小二乘法(WPA-MWPLS)的处理光谱数据方法,即利用小波包精细的多层分解功能扣除背景、降低噪声的影响,利用移动窗口偏最小二乘法(MWPLS)挑选与茶叶中咖啡碱相关性较大的波数区间使用偏最小二乘法建立校正模型。与只经过Savitzky–Golay预处理后直接利用PLS所建模型相比,采用小波包分析-移动窗口偏最小二乘法使得预测相关系数R由0.9170提高到了0.9625;预测均方差RESEP由0.3071下降为0.2463。该结果表明:该方法具有预处理简单、优选参数和建模变量少等特点,能在很大程度上简化建模过程、提高建模和分析速度。

低咖啡碱茶树种质资源的鉴定及评价

对保存于勐海国家茶树种质分圃100份茶树资源的农艺性状、生化成分、加工品质进行鉴定评价,筛选出2份低咖啡碱茶树种质,咖啡碱含量分别为0.07%、0.06%,植物学分类上属厚轴茶(C.crassicolumna);其鲜叶加工的绿茶品质正常,可直接利用或作为低咖啡碱茶树杂交育种的优良亲本。

咖啡碱的生理功能及其作用机制

咖啡碱是世界上消费最广泛的精神类药物及日常饮食成分之一,对机体的神经、内分泌、呼吸和心血管等系统均有复杂的影响,而且咖啡碱还具有抗癌效果。此外,摄入咖啡碱会增加骨质疏松和流产的风险。本文就近年来咖啡碱的生理功能及其作用机制等的相关研究作一简要综述。

三类茶中茶氨酸、咖啡碱及多酚类的比较分析

采用高效液相色谱等方法比较分析了绿茶类的西湖龙井和碧螺春、红茶类的祈门红茶和立顿红茶、黑茶类的普洱茶I(特级标准样)和普洱茶Ⅱ(临沧出产)中茶氨酸、游离氨基酸、咖啡碱、多酚类和没食子酸等物质的含量;研究了绿茶、红茶和普洱茶中茶氨酸与咖啡碱的比例关系、儿茶素的组成特征及含量,探讨了上述物质作为茶叶品质控制和鉴定的综合指标参数以及相关生理功效方面的组效关系的研究意义。

微波对茶叶主要活性成分咖啡碱、茶多糖结构的影响研究

本文以中、低档绿茶为原料,称取一定量的茶叶末,用一定量的水,在解冻档微波处理3min,结合水浴浸提3次,经分离、纯化所得茶多糖、咖啡碱制品,采用紫外和红外光谱分析,研究了微波对绿茶主要活性成分—咖啡碱和茶多糖结构的影响。结果表明:微波对咖啡碱和茶多糖制品的化学结构无影响。