基于代谢组学的‘铁观音’和‘水仙’品种茶叶化学成分解析

为探究茶树品种及加工工艺对茶叶化学成分的影响,本实验采用基于超高效液相色谱-飞行时间质谱的非靶向代谢组学方法对同一产地的‘铁观音’和‘水仙’茶树品种鲜叶制成的绿茶、清香乌龙茶、浓香乌龙茶和红茶展开化学成分解析。结果表明,不同品种茶树制成的茶叶化学成分具有较大差异。其中,‘铁观音’品种制成的4类茶叶中大部分脂类、生物碱类及甲基化儿茶素类化合物含量较高,‘水仙’品种制成的4类茶叶中茶氨酸、大部分儿茶素类、黄酮(醇)糖苷类、酚酸类、N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素类化合物含量较高。加工工艺对茶叶化学成分也具有显著影响,共筛选了127种差异化合物,其中大部分儿茶素类、原花青素类、生物碱类及部分氨基酸类化合物在绿茶中的含量显著高于其他茶类;部分氨基酸类与部分黄酮(醇)糖苷类(如槲皮素-3-半乳糖苷、山柰酚-3-葡萄糖酰芸香糖苷等)化合物在清香乌龙茶中含量相对较高;浓香乌龙茶中N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素类、部分黄酮(醇)糖苷(如槲皮素-3-葡萄糖苷、山柰酚-3-(6”-乙酰基半乳糖苷)等)及脂类化合物含量较高;而红茶中则含有更丰富的茶黄素类化合物及少部分的黄酮(醇)糖苷类化合物。本研究较为系统地阐明了‘铁观音’和‘水仙’品种茶叶的化学成分差异及不同加工工艺对茶叶化学成分的影响。

竹沥茶化学成分及其体外生物活性

以火炙竹沥、竹沥茶等为研究对象,探究在茶叶制作过程中添加火炙竹沥对茶叶化学成分和生物活性的影响。采用气相色谱⁃质谱和超高效液相色谱⁃质谱等方法分别对竹沥、竹沥茶和足炕叶的香气(挥发性)成分和水溶性(非挥发性)成分进行检测,从竹沥茶中共检测出157个挥发性成分和157个非挥发性成分,与足炕叶相比,从竹沥茶中鉴定出糠醛和2⁃甲基吡嗪两种特征香气成分,以及乙基香兰素葡萄糖苷和甜菜碱两种特征水溶性成分。此外,竹沥茶提取液的体外生物活性的测定结果显示,竹沥茶提取液的α⁃葡萄糖苷酶抑制活性显著高于对照药物阿卡波糖,胆酸盐结合率显著高于对照药物考来烯胺,表明竹沥茶提取液在降血糖和降血脂等生物活性方面具有一定的潜在效果和研究价值。

基于UPLC-Q-Exactive/MS的不同烘焙处理岩茶化学成分差异分析

为探明不同烘焙处理条件对岩茶品质与化学成分的影响,以肉桂品种(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze cv.Rougui)岩茶毛茶为研究对象,设置不同烘焙温度(低火:100℃、中火:120℃、高火:140℃)与烘焙时间(2、4、6、8、10 h),采用基于超高效液相色谱-四极杆-静电轨道阱质谱(ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole orbitrap mass spectrometry,UPLC-Q-Exactive/MS)的代谢组学方法对其非挥发性化学成分进行系统研究并结合感官审评对其品质进行鉴定。本研究共鉴定出144种化合物,包括生物碱类、儿茶素类、二聚儿茶素类、氨基酸类、酚酸类、N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素(N-ethyl-2-pyrrolidinone-substituted flavan-3-ols,EPSF)类、香气糖苷类、黄酮糖苷类及脂质类等11类化合物。偏最小二乘法判别分析和热图分析结果表明,不同烘焙处理岩茶化学成分存在较大差异,共得到84种具有组间显著性差异的化合物(P<0.05),其中绝大部分为氨基酸类物质,以及大部分儿茶素类、二聚儿茶素类(茶黄素、聚酯型儿茶素)、生物碱类(5’-甲硫腺苷、磷酸腺苷等)、酚酸类(异绿原酸、小木麻黄素、茶没食子素等)及大部分黄酮糖苷类等化合物在温度达到120℃(中火)后随着焙火时间的延长含量逐渐下降。而大部分脂质类(甘油单酯(18:3)、溶血磷脂酰胆碱(18:3)、棕榈酸等)、小部分黄酮糖苷类化合物(杨梅素、山柰苷、槲皮素等)、部分有机酸类物质(焦谷氨酸、5-羟甲基-2-糠醛)等呈相反的变化趋势;绝大部分EPSF类化合物含量随着焙火温度升高和时间的延长而呈线性增加,但在温度达到140℃(高火)后随着烘焙时间的延长含量逐渐降低。感官审评鉴定表明,低温长时(100℃、8~10 h)或中温短时(120℃、2~4 h)烘焙有利于肉桂岩茶品质的提升。本研究采用UPLC-Q-Exactive/MS方法较为系统全面地阐明了肉桂岩茶在不同烘焙条件下样品化学物质的差异,为武夷岩茶品质研究及焙火工艺提供理论依据。

市售冷泡绿茶主要品质成分冷泡浸出规律研究

“冷泡茶”(Cold-brewing tea)因其最大程度保留了茶叶的鲜爽味且兼具饮用便利性,已成为消费者追捧的新型茶饮。文章系统研究了7个市售冷泡绿茶以及1个自制冷泡龙井茶的主要品质成分及其冷水浸出规律。结果表明,冷泡茶的含水率在4.12%~12.95%之间,差异较大;水浸出物、茶多酚、游离氨基酸和咖啡碱含量范围分别在34.06%~45.32%、23.99%~32.04%、3.03%~4.22%和2.78%~3.21%。随着冷水浸泡时间延长,茶汤中主要品质成分含量均逐渐增加。冷水浸泡40 min,所有样品的茶汤中水浸出物溶出率为19.7%~51.4%、茶多酚溶出率5.3%~19.0%、氨基酸溶出率24.4%~93.1%、咖啡碱溶出率在18.4%~39.3%。冲泡方式显著影响茶叶中茶多酚、氨基酸和咖啡碱的溶出率,冲泡20 min后茶多酚冷/热水溶出比为0.30~0.60、咖啡碱冷/热水溶出比为0.18~0.34、游离氨基酸冷/热水溶出比超过0.70,冷水浸泡茶汤中游离氨基酸溶出率较茶多酚和咖啡碱高,是冷泡绿茶口感更加鲜爽的主要原因。本研究结果可为冷泡茶产品质量标准制定和新型冷泡茶产品开发提供理论依据。

代表性黄白化品种扁形绿茶化学品质特征解析

目的探究不同黄白化品种扁形绿茶主要化学成分差异及其汤色、滋味特征。方法采用超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱法(ultra performance liquid chromatography-tandem quadrupole mass spectrometry,UPLC-TQ-MS)和紫外-可见分光光度法等方法对不同黄白化品种扁形绿茶的主要水溶性成分进行定量测定,并结合感官分析和色差分析,探讨白叶1号和中黄系列品种制作的扁形绿茶的化学成分差异及其与汤色、滋味特征的内在联系。结果普通绿茶品种(龙井43)、黄化品种(中黄系列)和白化品种(白叶1号)按照扁形绿茶工艺制得扁形绿茶,其茶多酚总量与氨基酸总量比值(酚氨比)的平均值分别为3.93、3.33(黄化品种比值范围为2.93~3.91)和2.59。化学成分分析显示,白叶1号和中黄系列扁形绿茶的主要差异成分为槲皮素糖苷(总量分别为3.11和3.86 mg/g)、半乳糖基黄酮糖苷(总量分别为1.21和2.32 mg/g)和非酯型儿茶素(总量分别为24.83和15.85 mg/g),均差异显著(P<0.05)。感官审评和色差分析表明,白叶1号和中黄系列相对于龙井43更鲜爽、鲜醇;白叶1号的涩味低于中黄系列,且汤色黄度更低。结论黄白化品种扁形绿茶的酚氨比整体上低于普通品种扁形绿茶,其中白叶1号与龙井43扁形绿茶化学成分含量差异最大,黄化品种中的中黄4号与龙井43扁形绿茶相近。黄化品种与白化品种制作的扁形绿茶相比,茶氨酸、非酯型儿茶素、槲皮素糖苷和半乳糖基黄酮糖苷是其主要差异成分。

不同海拔烘青绿茶的品质成分分析

为查明海拔与茶叶中主要品质化学成分的关系,分析不同海拔(400~1102 m)烘青绿茶中茶多酚等主要非挥发性化学成分含量、氨基酸组成及含量以及香气成分组成和含量,并采用多元统计分析查明不同海拔高度烘青绿茶中的关键差异性化合物,解析其与茶叶海拔高度的具体关联。结果表明,游离氨基酸总量在不同海拔烘青绿茶中存在统计学差异(P<0.05),并且高海拔烘青绿茶中的茶氨酸、谷氨酰胺、苏氨酸、丝氨酸和精氨酸等含量显著高于低海拔烘青绿茶。在不同海拔烘青绿茶中共鉴定出298种香气成分,包括醛类、醇类、烯烃类、烷烃类、酮类、芳香烃类、有机酸类、酯类、内酯类、酚类、炔类、胺类、醚类、氧杂环化合物、含氮化合物及含硫化合物等,以醛类和烷烃类化合物相对含量最为丰富。通过偏最小二乘判别分析、聚类分析和相关性分析,查明低海拔(400~600 m)和高海拔(650~1102 m)烘青绿茶的品质成分存在统计学差异,异戊腈、α-水芹烯、吲哚等26种化合物为2组别样本间的关键差异性香气成分。游离氨基酸总量、茶氨酸、谷氨酰胺、苏氨酸、丝氨酸、精氨酸等氨基酸类化合物以及异戊腈等关键差异化合物在高海拔烘青绿茶中含量普遍较高;α-水芹烯、吲哚等25种香气化合物在低海拔烘青绿茶中含量大部分较高,且在高海拔烘青绿茶中含量普遍较低。茶氨酸、丝氨酸、苏氨酸及游离氨基酸总量与滋味感官得分呈显著正相关。顺式-2-庚烯醛、3-戊烯-2-酮、4-甲基辛烷、3-乙基庚烷、1-辛烯-3-酮、α-水芹烯、(反,反)-2,4-庚二烯醛、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮及4-甲基茚满9种香气化合物与海拔高度呈显著负相关,推测原因可能是其前体物质的形成和积累与海拔有一定关联。

基于代谢组学的‘永春佛手’乌龙茶化学成分解析

【目的】不同茶树品种制作的乌龙茶风味品质和内含成分具有明显差异。本研究结合非靶向代谢组学、化合物定量分析、多元统计学等方法比较‘永春佛手’‘铁观音’和‘水仙’乌龙茶的化学成分差异,分析‘永春佛手’乌龙茶的特征性化学成分,并探讨茶树品种对乌龙茶内含成分和感官品质的影响。【方法】以‘永春佛手’品种为主要研究对象,‘铁观音’和‘水仙’品种为对照,三者均加工制成清香型、浓香型和陈香型乌龙茶,采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱(UHPLC-Q-TOF/MS)进行非靶向代谢组学分析,对不同品种乌龙茶的差异化合物进行鉴定和筛选,并采用超高效液相色谱仪、氨基酸分析仪和超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱(UHPLC-Q-Orbitrap-MS)对茶叶中主要化学成分和不同品种乌龙茶间差异化合物进行定量分析。【结果】相比于同一香型的对照品种乌龙茶,‘永春佛手’具有相对较高的氨基酸总量和茶氨酸含量,儿茶素类化合物总量和咖啡碱含量在清香型和浓香型的不同品种间无显著差异,在陈香型中均以‘永春佛手’乌龙茶含量最高,没食子酸含量在3种香型中均呈现‘水仙’>‘永春佛手’>‘铁观音’。代谢组学结合多变量统计表明,不同品种制成的乌龙茶化合物表型具有明显差异。清香型、浓香型和陈香型乌龙茶中,‘永春佛手’与对照品种乌龙茶间的差异化合物分别为50、59、47个,其中共同差异化合物有23个,包括14个黄酮(醇)糖苷、5个儿茶素类化合物及其衍生物、1个脂类、1个生物碱、1个有机酸和1个氨基酸类化合物。进一步对茶叶中常见的20个黄酮(醇)糖苷组分进行定量分析,结果显示‘永春佛手’乌龙茶中14个黄酮(醇)糖苷组分的含量显著高于对照品种乌龙茶,其含量是相同香型‘铁观音’品种乌龙茶的1.4—14.6倍,是‘水仙’品种乌龙茶的1.3—18.0倍。在定量的4类黄酮(醇)糖苷中,槲皮素糖苷均为主要的黄酮(醇)糖苷组分,含量高于山柰酚糖苷、杨梅素糖苷和芹菜素糖苷。感官审评分析表明较高含量的黄酮(醇)糖苷并未显著增强茶汤的涩味。【结论】代谢组学方法可以有效地对不同品种制作的乌龙茶进行化合物表征。‘永春佛手’‘铁观音’和‘水仙’按照相同工艺制成的乌龙茶具有较为明显的化学成分差异,其中黄酮(醇)糖苷类化合物差异最为显著,具有较高含量的黄酮(醇)糖苷类成分是‘永春佛手’乌龙茶在化学成分方面的一个重要特征。黄酮(醇)糖苷类成分有望作为判别指标用于乌龙茶制作品种的判别。

永春佛手茶对溃疡性结肠炎小鼠的辅助保护功能及主要成分分析

为探讨永春佛手茶提取物对溃疡性结肠炎的保护功能和关键功效成分,本实验采用三硝基苯磺酸诱导建立急性溃疡性结肠炎小鼠模型,分别进行清香型、浓香型和陈香型永春佛手乌龙茶提取物灌胃干预(剂量均为200 mg/(kg·d)),研究不同香型永春佛手茶提取物对小鼠体质量、单位长度结肠质量和结肠组织病理情况,以及对小鼠血清白细胞介素(interleukin,IL)-6、IL-10、IL-1β、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)质量浓度的影响。结果表明,与模型组相比,各干预组小鼠体质量、单位长度结肠质量和结肠组织均得到不同程度的改善,其中造模后5~7 d的浓香组和陈香组小鼠体质量相较于造模前无显著差异(P>0.05),清香组和浓香组小鼠单位长度结肠质量显著或极显著降低(P<0.05、P<0.01);不同香型永春佛手茶提取物均降低了小鼠结肠组织炎症程度,抗炎因子IL-10质量浓度均显著或高度显著增加(P<0.05、P<0.001),浓香组小鼠促炎因子IL-1β和IL-6水平显著下降(P<0.05)。对茶叶提取物主要生化成分和炎症因子的相关性分析发现,黄酮糖苷和N-乙基-2-吡咯烷酮取代的黄烷-3-醇类成分含量与3种促炎因子(IL-6、IL-1β和TNF-α)质量浓度呈负相关,茶氨酸、儿茶素类和黄酮糖苷含量与IL-10质量浓度呈显著正相关(P<0.05)。结论:不同香型永春佛手茶提取物对急性溃疡性结肠炎均有不同程度的改善作用,其中浓香型永春佛手茶提取物效果最为明显,可能是提取物中多酚类成分发挥了重要作用。

基于代谢组学的云南白茶与福鼎白茶化学成分比较分析

为了探明云南白茶与福鼎白茶的化学物质差异,以9个云南白茶茶样和6个福鼎白茶茶样为研究对象,采用基于超高效液相色谱-四极杆-静电轨道阱质谱(UHPLC-Q-Exactive/MS)的代谢组学方法并结合感官审评分析对其非挥发性化学成分进行系统研究。本研究共鉴定出109个化合物,包括儿茶素类、二聚儿茶素类、黄酮糖苷类(黄酮-O-糖苷和黄酮-C-糖苷)、N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素类、氨基酸类、酚酸类、有机酸类、生物碱类、脂质类等。偏最小二乘法判别分析和热图分析表明,云南白茶和福鼎白茶的化学成分存在较大差异,共得到46个具有组间显著性差异的化合物(P<0.05),其中表型儿茶素类、二聚儿茶素类、部分黄酮糖苷类(山柰酚-3-半乳糖苷、槲皮素-3-葡萄糖苷等)、酚酸类、有机酸类、脂类等化合物在云南白茶中含量较高;非表型儿茶素类、部分黄酮糖苷类(槲皮素-3-半乳糖苷、杨梅素-3-半乳糖苷等)、氨基酸类、生物碱类化合物在福鼎白茶中含量相对较高,推测主要受茶树品种和干燥工艺的影响。本研究可为全面了解和认识两地白茶的化学物质基础和风味品质差异及其产地鉴别提供理论参考。

基于代谢组学的不同年份晒青红茶化学成分分析

为探究红茶在贮藏过程中化学成分的变化规律,以贮藏时间为0、1、3 a和4 a的晒青红茶为代表样品,采用基于超高效液相色谱-四极杆轨道阱质谱的代谢组学方法对其研究。结果表明,在不同年份晒青红茶中共鉴定出82种化合物,包括儿茶素类6种、二聚儿茶素类9种、氨基酸类5种、生物碱类8种、酚酸类8种、有机酸类3种、香气糖苷类2种、N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素(N-ethyl-2-pyrrolidinone-substituted flavan-3-ols,EPSF)类6种、黄酮糖苷类20种、脂类10种和其他化合物5种。偏最小二乘法判别分析和热图分析结果表明,不同年份的晒青红茶化学成分具有较大差异,其中66种化合物组间差异显著(P<0.05),儿茶素类、二聚儿茶素类、氨基酸类和大部分黄酮醇-O-糖苷类化合物均在晒青红茶贮藏后含量降低;咖啡碱、黄酮-C-糖苷类和6种EPSF类化合物在贮藏后含量升高;其中EPSF类化合物与贮藏时间的Pearson相关系数达0.802~0.986,表明EPSF类化合物在贮藏过程中呈线性增加趋势。本研究可为不同年份晒青红茶化学物质基础的阐明和科学贮藏提供理论依据。

基于代谢组学研究不同花色种类云南白茶的化学成分差异

以云白毫、白牡丹(包括月光白一级和月光白二级)、云寿为云南白茶的代表性样品,采用基于超高效液相色谱-四极杆轨道阱质谱的代谢组学方法对不同花色种类云南白茶的化学成分差异进行研究。共鉴定出120个化合物,包括儿茶素类、二聚儿茶素类、氨基酸类、生物碱类、酚酸类、有机酸类、香气糖苷类、N-乙基-2-吡咯烷酮取代的儿茶素类、黄酮糖苷类、脂质类等。偏最小二乘法判别分析和热图分析分别表明不同花色种类云南白茶的化学成分存在较大差异,共得到76个化合物具有组间显著性差异(P<0.05),其中儿茶素类、二聚儿茶素类、生物碱类、酚酸类、茶氨酸等化合物随云南白茶原料嫩度的降低,含量下降;部分氨基酸和杨梅素苷在白牡丹中含量相对较高;芹菜素苷、山柰酚苷、槲皮素苷、脂质类化合物在云寿中含量相对较高。本研究可为云南白茶感官品质和营养价值的研究以及等级判别提供理论依据。

茶叶贮藏化学与贮藏技术研究进展

贮藏对于茶叶的品质具有非常重要的影响,长时间贮藏的茶叶(年份茶)也是当前茶叶市场的热点和争议点。目前茶叶贮藏的化学物质基础研究还较为薄弱,文章对茶叶贮藏过程中化学成分的变化规律,贮藏条件(水分、温度、氧气、光照等)对茶叶品质的影响,以及常用的茶叶贮藏技术进行综述,以期为日后茶叶贮藏过程中的品质保持、提升和贮藏保鲜技术的发展提供相关理论依据。

165个茶叶样品中的氟含量水平分析和基于斑马鱼模型的骨毒性研究

茶树是一种聚氟作物。文章采用氟离子选择电极法测定了四川、湖南、湖北和福建4省的165个茶叶样品中的氟含量水平,并采用斑马鱼实验模型分析了氟的骨毒性效应。结果表明,这批茶叶样品中氟含量范围为10.70~298.90 mg/kg,且样品中氟含量水平普遍随着原料成熟度增加而呈现升高的趋势,此外样品中的氟含量还受采摘季节、产地和茶树品种的影响。相关性分析结果表明,样品中夏、秋季氟含量水平与原料成熟度均呈极显著正相关性,说明原料成熟度是影响茶叶中氟含量的重要因素。另外,采用旋转蒸发和冷冻干燥制备了2种茶叶提取物,氟含量分别为241.82 mg/kg和2235.07mg/kg,继而采用斑马鱼模型的实验分析表明,2种茶叶提取物在最大非致死浓度(Maximal non-lethal concentration,MNLC)时均具有骨毒性,而在1/3 MNLC时无明显骨毒性(P>0.05)。