茶叶生物化学研究进展

　　摘要：茶叶生物化学是研究茶树生命化学的科学，主要在生物化学与分子水平上探讨茶树特别是新梢中特征性次级代谢产物的合成途径、结构与功能，以及在茶叶加工及贮藏过程中的转化规律，与茶叶品质形成的关系。近年来，茶叶生物化学主要侧重在与茶叶品质和健康功效密切相关的儿茶素、咖啡碱、茶氨酸、萜烯类香气物质等合成途径的研究，并在茶树基因组、特异性茶树种质资源代谢组、茶叶加工过程代谢谱、茶叶品质化学等领域开展了深入研究，取得了一些突破性进展。茶叶生物化学作为茶叶科学的基础，其研究成果为茶树栽培和育种、茶叶加工和深加工、茶叶贸易和茶文化提供了理论依据和方法手段。随着行业和科技的发展，茶叶生物化学研究的深入和拓展，在茶产业的可持续发展中发挥着愈来愈重要的作用。

　　关键词：茶叶生物化学;次级代谢;基因组;代谢谱;加工化学;品质化学

　　茶叶生物化学是研究茶树生命化学的科学，在生物化学与分子水平探讨茶树生命的本质，研究茶树特别是茶树新梢中分子的结构与功能、物质代谢与调节，及其在生命活动中的作用;研究茶树新梢的化学分子在加工及贮藏过程中的转化规律以及对茶叶品质及茶叶健康功能的影响;茶叶生物化学是茶学发展的基础科学。茶叶生物化学的研究成果为茶树栽培和育种、茶叶加工及深加工、茶叶贸易和文化提供了坚实的理论依据。茶叶生物化学研究的不断深入为茶产业的发展提供了动力源泉。

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　　1茶树次级代谢途径的研究

　　植物次级代谢是植物在进化中与环境相互作用的结果。与其他植物比，茶树次级代谢的特点是，富含儿茶素、咖啡碱和茶氨酸等特征性次级代谢产物。近年来，茶树次级代谢研究主要集中在这些特征性次级代谢产物儿茶素、咖啡碱和茶氨酸的代谢途径中的关键酶及相关基因的研究，已取得一些重大进展。

　　2茶树次级代谢谱的研究进展

　　近年来，茶树次级代谢的研究还体现在特征性次级代谢物的代谢谱研究上，包括特异性种质资源代谢谱、茶叶加工过程代谢谱和环境以及农艺措施对茶树代谢谱影响等相关研究。

　　3茶叶品质化学研究进展

　　近年来，随着茶叶分析技术的快速发展，茶叶品质化学的研究得到进一步加强。

　　3.1儿茶素氧化缩聚产物的研究

　　茶鲜叶中儿茶素在红茶和黑茶的加工过程中发生了剧烈的氧化聚合和缩合反应，产生了茶黄素、茶红素和茶褐素等氧化产物。Sang等[47]综述了茶叶成分化学及其生化转化，儿茶素不仅可发生2聚合反应生成茶黄素，而且茶黄素还可进一步与儿茶素反应，形成具有2个或3个苯骈卓酚酮结构的化合物，如图5。这些结果表明茶黄素类可进一步参与茶红素的形成。据报道，茶红素主要由分子量在2100Da以下的化合物聚合而成，这些化合物主要由儿茶素及其没食子酸酯、酚酸和茶黄素等组成，并且可能是多羟基化的寡聚体[48]。

　　3.2茶叶苦涩味研究

　　我国生产的大部分夏季绿茶滋味较春茶偏苦涩。2005年德国学者Scharbert和Hofmann通过对红茶内含成分的分离和测定，结合感官分析，确定了引起红茶中涩味的主要物质为EGCG和黄酮醇苷，苦味物质是EGCG和咖啡碱[49]。宛晓春研究组收集测定了我国绿茶主产区160个春季和夏季绿茶样品中主要呈味成分，并结合感官定量评定法和数据判别分析，发现夏季绿茶中茶多酚和咖啡碱含量较高，而茶氨酸和其他氨基酸含量偏低，这可能是导致夏季绿茶苦涩味偏重的主要原因[50]。在加工过程中，通过改进摊放工艺、杀青工艺、揉捻工艺以及添加外源酶等可减轻成品茶的苦涩味。

　　参考文献

　　[1]夏涛,高丽萍.类黄酮及茶儿茶素生物合成途径及其调控研究进展[J].中国农业科学,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.

　　宛晓春，李大祥，张正竹，夏涛，凌铁军，陈琪

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