（植物学专业论文）野生五柱茶和厚轴茶主要生化成分的研究.pdf

野生五柱茶和厚轴茶主要生化成分的研究 摘要 对子房五室野生茶树五柱茶c a m e l l i ap e n t a s t y l ac h a n g 和厚轴茶 c 铆e l l i ac r a s s i c o u m n ac h a n g 中的生化成分包括水浸出物、嘌呤生物碱、茶多 酚、游离氨基酸、水溶性糖、儿茶索、黄酮类、花青素和矿质元素等进行了深入 的研究，并与子房三室的茶c 锄e l l i a s i n e n s i s ( l ) o - k t z e 和可可茶c a f 口e l l i a p t i l o p y l l ac h a n g 进行了比较。 研究结果表明： l - 五柱茶的嘌呤生物碱模式与栽培茶是一致的，芽叶均含咖啡碱为主，同时 含有少量可可碱和微量茶碱；茶多酚中儿茶素的组成与茶基本一致，但发现一种 在茶中不存在的儿茶素。 2 厚轴茶芽叶的嘌呤生物碱出现了两种情况，部分植株只含可可碱，含量达 茶叶干重的1 - - 2 ；部分植株含咖啡碱为主兼含可可碱。两种类型的植株芽叶中均 未检测到茶叶碱，这一结果与闵天禄等在1 9 9 9 年申请的专利说明不同，该专利把 野生厚轴茶作为获取茶时碱来源，认定厚轴茶含茶叶碱为主兼含j ；6 曰啡碱和可可碱。 预示着在野生茶树中尚未发现含茶叶碱为主的种类。 3 五柱茶主要生化成分占干物质重的百分含量分别是：水浸出物4 6 4 、茶 多酚3 4 2 5 、嘌呤生物碱2 7 3 、游离氨基酸3 6 、儿茶素9 0 3 、水溶性 糖3 9 1 、黄酮类0 8 6 、花青素0 0 1 和矿质元素3 1 0 ，与栽培茶类似。 4 厚轴茶主要生化成分占干物质重的百分含量是：水浸出物4 0 4 3 、茶多酚 2 8 2 2 、生物碱1 9 3 、游离氨基酸1 2 2 、儿茶素8 8 8 、水溶性糖5 5 4 、 黄酮类1 2 、花青素0 0 6 ，与茶和可可茶相比，除黄酮类和花青素较高外， 其它指标均较低。 5 目前对茶树资源的研究多集中于茶组子房三室且有毛的种系，无论栽培茶 或己证明具有饮用价值的可可茶和苦茶均出于此；对五柱茶和厚轴茶的研究结果 表明，在较为原始的子房五室的茶组植物中存在着类似于目前在子房三室茶组植 物发现的情况。 关键词：五柱茶，厚轴茶，咖啡碱，可可碱，生化成分 s t u d i e so nt h em a i nb i o c h e m i s t r yc o m p o n e n t so fw i l d c a m e l l i a p e n t a s t y l aa n dc a m e l l i ac r a s s i c o l u m n a a b s t r a c t t w ow i l dt e ap l a n t sc a m e l l i ap e n t a s t y l ac h a n ga n dc a m e l l i ac r a s s i c o l u m n a c h a n gw i t h5 - 1 0 c u l a ro v a r yw e r es t u d i e dd e t a i l e d l yo nt h e i rc h e m i c a lc o m p o u n d so f t h e i ry o u n gs h o o t si n c l u d i n gw a t e re x t r a c t ，t e ap o l y p h e n o l ，p u r i n ea l k o l o i d s ，t o t a la m i n o a c i d ，c a t e c h i n s ，w a t e r - d i s s o l v e ds a c c h a r i n e ，f l a v o n e s ，a n t h o c y a ne t c a n dc o m p a r e dw i t h cm n e n s i s ( l ) 0 k t z ec o n m i n i n gp r e d o m i n a n tc a f f e i n ea n dc p t i l o p y l l ac h a n g c o n t a i n i n gp r e d o m i n a n tt h e o b r o m i n e t h er e s u l t sw e - es h o w e da st h ef o l l o w i n g s ： 1 t h ec o m p o s i t i o no fp u r i n ea l k o l o i d si nc p e n t a s t y l aw a ss i m i l a rt oc s i n e n s i s t h a ti sc a f f e i n ea st h e i rp r e d o m i n a n ta l k a l o i d ，al i t t i eo ft h o e b m m i n ea n dt h e o p h y l l i n e m o s to fk i n d so fe a t e c h i n eo fc p e n t a s t y l aw e r et h es a m ea sc s i n e n s i sb u to n l yo n e c a t e c h i n ew a san e wa n du n d i s c o v e r e di ncs i n e n s i sa n dc p t i l o p y l l a 2 t h ec o m p o s i t i o no fp u r i n ea l k o l o i d si ncc r a s s i c o l u m n aw e r ei nt w oc a s e s s o m et r e e sc o n t a i n e dp r e d o m i n a n tt h e o b r o m i n ea n dc a f f e i n e l e s s s o m et r e e sc o n t a i n e d c a f f e i n ea sp r e d o m i n a n tp u d n ea l k a l o i da n dal i t t l et h o e b r o m i n e t h ef o r m e rc a s ew a s v e r ys i m i l a rt ocp t i l o p y l l a 。b u ti nt h et w oc a s e st h e o p h y l l i a ew a sn o td e t e c t e d t h i s r e s u l tw a sv e r yd i f f e r e n tf r o mt h ep a t e n ti n1 9 9 9i nw h i c hm i ne ta id e s c r i b e dt h a tc c r a s s i c o l u m n ac o n t a i n e dp r e d o m i n a n tt h e o p h y l l i n ea n dw a sar e s o u r c eo fn a t u r a l t h e o p h y i l i n e 3 y o u n gs h o o t so fcp e n t a s t y l ac o n t a i n e dw a t e re x t r a c t4 6 4 t e ap o l y p h e n o l 3 4 2 5 ，p u r i n ea l k o l o i d s2 7 3 ，t o t a la m i n oa c i d3 6 ，c a t e c h i n s9 0 3 ， w a t e r - d i s s o l v e ds a c c h a r i n e3 9 1 ，f l a v o n e s0 , 8 6 ，a n t h o c y a n0 ，0 1 a n dm i n e r a l e l e m e n t3 1 0 o fi t sd r i e dw ej i g h t i tw a sv e r ys i m i l a rt ocs i n e n s i s 4 y o u n gs h o o t so fcc r a s m c o l u m a ac o n t a i n e dw a t e re x t r a c t4 0 4 3 t e a p o l y p h e n 0 1 2 8 2 2 ，p u r i n ea l k o l o i d s l 9 3 ，t o t a la m i n oa d d1 2 2 ，c a t e c h i n s8 8 8 ， w a t e r - d i s s o l v e ds a c c h a r i n e5 5 4 f l a v o n e s1 2 a n da n t h o c y a n0 0 6 o fi t sd r i e d w e i g h t c o m p a r e dw i t hcp t i l o p y l l a o t h e rb i o c h e m i c a lc o m p o s i t i o n sw e r el o w e r e x c e p tt h eh i g h e rf l a v o n e sa n da n t h o c y a n 5 i nt h ep a s t ，p e o p l ec a s tt h e i re y e so nc a m e l l i as u b g e n s e c t t h e a ( l ) d y e l s e r s i n e s i sa n dd i d n tp a ya a e n f i o nt os e r q u i n q u e l o c u l a r i sa n d s e r p e n t a s t y l a e s t u d y t ot h e s et w os p e c i e so fs e t p e n t a s t y l a es h o w e dt h a ts o m et e ap l a n t so fs e c t t h e aw i t h m o r ep d m i t i v ea n d5 一l o c u l a ro v a r yw e r es i m i l a rt os o m eu t i l i z e dr e s o u r c e sl i k es e r s n s k e yw o r d s ：c a m e l l i ap e n t a s t y l a ，c c r a s s i c o l u m n a ，c s i n e s i s ，c p t i l o p y l l a ，p u r m e a l k o l o i d s ，b i o c h e m i c a lc o m p o n e n t i v 第一章引言 1 1 茶树植物系统分类研究概述 茶树植物是山茶属里一个特殊的类群，目前用于栽培获取茶叶的农作物，也 是属于这个类群的，以提供茶叶而著名。广义上的茶树植物指的是山茶属茶组植 物，共计3 2 种4 变种。 茶组植物分类学特征如下：花1 - 3 朵腋生，白色，中等大小或较小，有花柄： 苞片2 或较多，生于花柄基部，早落；萼片5 - 6 枚，宿存；花瓣6 1 l 枚，近离生； 雄蕊多数，2 - 3 轮，外轮近离生；子房3 5 室，有或无茸毛，花柱3 5 浅裂或深裂， 蒴果有中轴( 张宏达，1 9 9 8 ) 。 由于其重要的经济意义，茶树植物分类学方面的研究，自1 8 世纪以来一直为 分类学家所重视。1 7 5 3 年林奈以t h e as i n e n s i sl 为模式建立了茶属t h e al ；1 8 7 4 年w d y e r 将茶属合并到山茶属，并建立了茶组s e c t t h e a ( l ) d y e n ；自此，茶组 植物即作为一组特殊的类群，在山茶属中的分类地位一直未有变化( 陈宗懋， 1 9 9 2 ) 。此后，随着茶组内新种类的不断发现，茶组系统演化有了更多的研究。1 9 5 8 年，s e a l y 在其专著山茶属的修订书中记载了茶组植物5 种1 变种；1 9 8 4 年， 张宏达对山茶属植物作了全面的系统研究，在组内建立了次级的分类系统，即在 组下建立了四个系。共记载了茶组植物3 2 种4 变种。 将茶组植物分成四个系，即五室茶系s e r 驰i n q u e l o c u l m - i sc h a n g 、五柱茶 系s e r p e n t a s t y l a e c h a n g 、秃房茶系s e r 6 y s a t o g y n a e c h a n g 、茶系s e r s i n e n s i s c h a n g 共四个系，中国植物志记载的分布于我国3 0 种茶组植物即采用此四系分类 安排。( 张宏达，1 9 8 4 、1 9 9 8 ) 五室茶系包括：疏齿茶r e 四o t i s e r r a t ac h a n ge tw a n g ，大苞茶 g r a n d i b r a c t e a t ac h a n ge ty u ，广南茶k w a n g n a n i c ac h a n ge tc h e n ，大厂茶 t a c h a n g e n s i sz h a n g ，南川茶cn a n c h u a n i c ac h a n ge tx i o n g ) 广西茶c k w a n g a i e n s i sc h a n g 共6 种。 五柱茶系包括：厚轴茶cc r a s s i c o l u n m ac h a n g ，圆基茶er o t u n d a t a c h a n ge ty u ，皱叶茶cc r i s p u l ac h a n g ，老黑茶a t r o r h e ac h a n ge tw a n g ， 马关茶cm a k u a n l c ac h a n ge tt a n g ，五柱茶p e n t a s t y ac h a n g ，大理茶c t a l i e n s i s ( w w s m ) m e l c h 共7 种，分布于我国西南各省，其中五柱茶 p e n t a s t y l ac h a n g 为本系模式种。 秃房茶系包括：德宏茶d e h u n g e n s i s c h a n ge tc h e n ，膜叶茶cl e p t o p h y l l a s y ，l i a n ge tc h a n g ，秃房茶cg y m n o g y n ac h a n g ，突肋茶c c o s t a t ah ue t s y l i a n ge tc h a n g ，缙云山茶cj i n g y u n s h a n i c ac h a n ge tw a n g ，拟细萼茶 p a r v i s e p a l o i d e sc h a n ge tw a n g ，榕江茶y u n g k i a n g e n s i sc h a n g ) 共7 种。 茶系包括狭叶茶a n g u s t i f o i ac h a n g ，紫果茶cp u r p u r e ac h a n ge tc h e n ， 多脉普洱茶a s s a 月l j c a ( m a s t ) c h a n gy a r p o y n e u r ac h a n g ，茶cs i n e n s i s ( l ) 0 k t z e ，苦茶ca s s a m i c a ( m a s t ) c h a n gv a t k u c h ac h a n ge tw a n g ， 毛叶茶p t i l o p h y l l ac h a n g ，汝城毛叶茶p u b e s c e n sc h a n ge ty e ，防城茶 f e n g c h e n g e n s i sl i a n ge tz h a n g ，普洱茶ca s s a m i c a ( m a s t ) c h a n g ，白毛 茶cs i n e n s i s ( l ) 0 k t z e v a r p u b i l i m b ac h a n g ，多萼茶c 删j t i s e p a l a c h a n ge tt a n g ，香花茶a r b o r e s c e n s c h a n ge ty u ，细萼茶p a r v i s e p a l a c h a n g ， 长叶茶cs i n e n s i s ( l - ) 0 k t z e v a tw a l d e n s a e ( s y h u ) c h a n g 等共 计1 1 种4 变种。 茶系中的茶及普洱茶目前栽培最为广泛，是用于制作茶叶的茶树。它们的品 种不可胜数，常见的如铁观音、乐昌白毛、凌云白毛等是茶cs i n e n s i s 的品种： 英红九号、阿萨姆大叶、勐海大叶等是普洱茶ca s s a m j c a 的品种。 1 2 茶树植物的利用简史 中国是茶树原产地，也是最早发现和利用茶的国家。茶叶从最初的药用发展 到今天的饮用，已有5 0 0 0 余年历史，相传早在神农时代就发现了野生茶树，并用 茶解毒。无数先人在茶的引种驯化过程中，推动了饮茶的普及，并形成了独特的 中华茶文化；目前，茶已走出国门，与咖啡等一同成为一种全球性饮料。 我国既是茶和饮茶的故乡，也是茶树的故乡。在长江以南地区特别是北回归 线两侧，茶树资源最为丰富，至今在云南、贵州、广西、四川、海南的深山老林 2 中仍能发现大可合抱的野生大茶树。据文献考证，四川是茶树栽培和应用的发源 地，对茶的利用则是从小叶茶开始的，然后再扩及到大叶茶，到唐朝陆羽撰写茶 经时南方民间已广泛采用大叶茶。我们的祖先即是采用这两种茶选育出数以 百计茶的品稗，生产出各其特色的茶。( 王梅英等，2 0 0 3 ) 茶树从野生到栽培，经历了漫长的历史过程。陆羽的茶经记载了唐朝以前的 种茶法，所谓“凡艺而不实，植而罕茂，法如种瓜，三岁可采。”唐朝以后，饮茶 之风盛行，茶树的栽培技术也相应得到了极大的发展。宋朝时已有了茶苗移植之 法的记录近代茶树无性繁殖的扦插之法被广泛应用( 王梅英等，2 0 0 3 ) 。至今， 茶的栽培技术已经愈发成熟，扦插、嫁接、生根技术、茶树修剪等技术在茶树栽 培中被广泛应用，大大提高了茶叶的产量及新品种的培育和开发。 茶在制作方面有多种方法，根据制造方法的不同和汤色、滋味上的差异，将 茶叶分为绿茶、乌龙茶( 即青茶) 、红茶、白茶、黄茶和黑茶六大类：根据我国茶 时加工分为初、精制两个阶段的实际情况，又可将茶叶分为毛茶和成品茶两太部 分，其中毛茶分绿茶、红茶、乌龙茶、白茶和黑茶五大类，成品茶包括精致加工 的绿茶、红茶、乌龙茶白茶及再加工而成的花茶、紧压茶和速溶茶等类。因此， 综合起来，中国茶叶则可分为基本茶类和再加工茶类两大部分。国际上比较通用 的分类法。是按不发酵茶、半发酵茶和全发酵茶来作简单分类，其中不发酵茶包 括绿茶，如龙井、碧螺春等：半发酵茶包括乌龙茶，如铁观音、武夷岩茶等；全 发酵茶包括红茶，如红碎茶。( 商业部茶叶畜产局，1 9 8 9 ) 1 3 茶叶生化成分的研究 1 3 1 研究概况 饮茶能兴奋神经，帮助消化，研究表明茶叶中含有复杂的化学成份，如嘌呤 生物碱、茶氨酸、儿茶素、芳香油、色素、糖类、有机酸、维生素类、酶类及矿 质元素等。 自1 8 2 7 年o u d r y 于茶叶中发现咖啡碱( s u z u k ie ta l ，1 9 8 4 ) ，1 8 3 8 年 r o c h l e d e r 从绿茶中发现了茶多酚并分离出了一种没食子酸以来，茶叶的生化分析 经历了一百多年，分析方法也日趋丰富和完善。已经从茶叶中分离出了5 0 0 多种 化学成分，其中有机化合物在4 6 0 种以上，无机物在3 0 多种以上，已经测定出来 但未能鉴定的有2 0 多种( 商业部茶叶畜产局1 9 8 9 年1 2 月) 。其中，许多种化合 物是茶叶特有的，具有营养、保健和药理作用，增进人的身体健康。对茶叶生化 成分研究最多的有如下几种： ( 1 ) 茶多酚( t e ap o l y p h e n o l s ，简称t p ) 又叫茶单宁、茶鞣质，是茶叶中多类物质的总称，约有3 0 多种化合物，主要由 儿茶素、类黄酮、花青素和酚酸等四类物质组成。其中，儿茶素类占茶多酚总量 的7 0 ，是决定茶汤颜色、味道的主要成分；茶多酚易溶于水，其氧化产物能与 蛋白质结合而沉淀；易与含铁物质反应，生成黑绿色的物质。 茶多酚具有清除自由基、抗氧化、抗衰老、抗癌变、防辐射、降血脂和胆固 醇、抗动脉粥样硬化以及抑菌等作用。 ( m e s s i n ae ta l ，1 9 9 4 ) ( c a r m e ne t “， 2 0 0 3 ) ( 郭峰等，2 0 0 2 ) 由于茶多酚具有天然高效的抗氧化、抑菌和保健功能，被广泛的应用于食用 油脂、火腿、蛋糕、巧克力等食品中做保鲜剂和抗氧化剂。同时茶多酚可有效去 除肉类、粮、油作物及其制品的异味，如大豆制品的豆腥味、小麦异味。( 屠幼英， 2 0 0 1 ) 茶多酚在化妆品中具有抗衰老、防晒消斑、解除重金属毒害、抗菌消炎和促 进皮肤微循环作用。由于茶多酚对头皮、头皮中蛋白质角蛋白及附着在表面的细 胞蛋白有极大亲和性和凝固性，因此，具有很好的洗涤、去头屑、美发、护发作 用。 ( 2 ) 茶叶色素( p i g m e n ti nt e a ) 茶叶中的色素可分为两大类：一是酯溶性色素，主要是叶绿素、叶黄素和胡萝 h 素，不溶于水而溶于有机溶剂，这类色素对于茶的色泽和叶底色泽具有很大影 响。二是水溶性色素，主要是类黄酮，花青素，以及其它茶多酚的氧化产物( 如 茶红素、茶黄素、茶褐素等) ，能溶于水，这类色素决定着茶汤的颜色， ( 程放 坤，1 9 8 2 ) 4 ( 3 ) 氨基酸和蛋白质( a m i n oa c i d sa n dp r o t e i n ) 由于茶叶是在其青嫩之时采摘的，因此富含游离氨基酸，达2 0 多种以上，其 中茶氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸的含量较高，尤以茶氨酸含量最高，占氨 基酸总量的5 0 以上。茶叶中的氨基酸易溶于水，对茶汤的香味、鲜昧产生积极 作用。 茶叶含有较多的蛋白质，达2 0 以上，但不溶于水，可溶性蛋白质只占l 一2 ，对茶汤的滋味产生良好作用。( 程放坤，1 9 8 2 ) ( 4 ) 碳水化合物( c a r b o h y d r a t e ) 茶叶中的碳水化合物包括三类：一是单糖，含量在0 3 1 o ，溶于水，主 要有果糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、核糖、木酮糖和阿拉伯糖等。二是双糖， 含量在0 5 3 o ，溶于水，主要有蔗糖、乳糖、麦芽糖、棉予糖、单糖与双糖 具甜味，是茶叶滋味物质之一。三是多糖，占茶叶干物质的2 0 以上，不溶于水， 主要水是淀粉、纤维素、半纤维素、木质素和果胶等。如果这类物质含量偏高则 是茶叶处于嫩度差、老化状态，品质低劣。( 汪东风等，1 9 9 6 ) 茶叶茶多糖( t e ap o l y s a c c h a r i d e ) 含量是随茶叶原料的粗老成度而增加的。 是由糖类、蛋白质、果胶和灰分等物质组成；其单糖部分为阿拉伯糖、木糖、岩 藻糖、葡萄糖和半乳糖等，各单糖的组成比例为5 5 2 ：2 2 1 ：6 0 8 ：4 4 2 0 ：4 1 9 9 。 多糖的分子量约1 0 7 0 0 0 。茶多糖的热稳定性较差，高温或过酸和偏碱均会使其中 的多糖部分降解。它在沸水中溶解性能较好，但不溶于高浓度的有机溶剂。( 汪东 风等，1 9 9 6 ) 日本临床观察表明，用3 0 年或i 0 0 年以上树龄的茶树老叶制成淡茶或酽茶，给 慢性糖尿病患者饮用( 1 5 9 茶叶，4 0 m l 沸水冲泡饮用，每日3 次) 可使尿糖减少， 症状减轻直至恢复健康。我国泉州市人民医院蔡鸿恩( 蔡鸿恩，1 9 7 9 ) 用粗老茶( 又 称老宋茶) 治糖尿病，临床观察其有效率达7 0 。茶叶中降血糖的有效成分是水溶性 组分中的复合多糖。( 清水岑夫( 刘维华译) ，1 9 8 7 ) ( 5 ) 维生素( v i t a m i n ) 这是一类含量低微，作用巨大的生理活性物质，茶叶中的维生素可分为两类： 一是水溶性维生素，如维生素b 类( b 1 、b 2 、b 3 、b 5 、b 6 、b t l ) 、维生素c ，脂溶 性的有维生素a 、维生素d 、维生素e 、维生素k 等。( 商业部茶叶畜产局，1 9 8 9 ) ( 6 ) 矿质元素( m i n e r a le l e m e n t s ) 茶叶中的矿质元素总量在4 7 ，是茶叶出口检验项目之一通常不宜超过 6 5 ，含量最高的是p 、k ；其次是c a 、m g 、a 1 、f e 、m n 、s ；微量的有c u 、z n 、 c o 、n i 、b 等。这些元素对人体的代谢活动具有重要作用。( 商业部茶叶畜产局， t 9 8 9 ) ( 7 ) 芳香物质( a r o m a t i cm a t t e r ) 这是茶叶中含量低而种类多的挥发性物质的总称。按照来源，少部分是茶叶 自身代谢过程中的产物；按照结构，这类物质可分为烃、醇、醛、酮、酸、酯、 酚、氧化物、六硫化物、氮化物等，已分离出来的约有3 0 0 种。 茶叶的香气主要决定予这类物质的组合与浓度、通常，红茶的芳香成分以醛、 酮、酸、酯等为主，多由茶时自身的酶促氧化过程产生。具有天然的甜香气味： 而绿茶则以含氮化合物( 如吡嗪类) 和硫化物( 如二甲硫) 为主，多由加工过程 的热转化而形成，具有典型的烘炒香。( 商业部茶叶畜产局，1 9 8 9 ) ( 8 ) 生物碱( a l k a l o i d ) 是茶树体内含有的一类含氮杂环分子结构的有机化合物，具有特殊的生理作 用。生物碱的种类很多，茶叶中的生物碱以嘌呤碱为主，也有少量的嘧啶碱。目 前发现的茶树植物中的主要嘌岭生物碱是咖啡碱、可可碱、茶叶碱、四甲基尿酸。 它们在不同茶树植物中的分布模式是不同的，茶和普洱茶以咖啡碱为主，还有少 量的可可碱和微量茶碱；可可茶以可可碱为主有的含有期啡碱或微量茶碱，也 有只含可可碱的纯可可茶；苦茶以1 ，3 ，7 ，9 一四甲基尿酸为主；目前还没有发 现以茶碱为主的茶( 叶创兴，1 9 9 7 ；1 9 9 0 ) 。 生物碱对茶叶品质影响较大，是茶叶的重要成味物质，尤其是绿茶中的苦味。 ( 王泽农，1 9 8 8 ) 6 1 3 2 茶组植物内含特殊嘌呤碱的发现和利用 茶组植物内发现的嘌呤碱主要有咖啡碱、可可碱、茶叶碱、腺嘌呤、黄嘌呤、 次黄嘌呤等。通常茶叶中以咖啡碱为优势生物碱，一般占茶叶干重的2 4 ，可可 碱约0 0 5 ，茶叶碱约0 0 0 2 。此后陆续的研究发现在茶组植物内还存在和茶不 同的嘌呤碱分布模式，这就是以可可碱为主要成份的滇缅茶、紫果茶( 张宏达 等，1 9 9 6 ；1 9 9 8 ) 和可可茶，其中可可茶中可可碱的含量最为突出，超过茶叶干重 的4 ，最高可达6 8 4 。此外，叶创兴等( 1 9 9 9 ) 报道了有关苦茶生物碱的研究结果， 发现苦茶中含有四种瞟呤生物碱：咖啡碱、1 ，3 ，7 ，9 - 四甲基尿酸、可可碱和茶 叶碱，其中1 ，3 ，7 ，9 一四甲基尿酸含量为0 8 4 1 2 9 。郑新强等( 2 0 0 1 ) 对苦 茶进行了进一步研究发现，1 ，3 ，7 ，9 - 四甲基尿酸可以成为苦茶植株中的优势嘌 呤生物碱，其含量达1 3 - 3 4 ，咖啡碱为占第二位的嘌呤碱。 茶树植物中新的嘌呤生物碱的发现具有重要的意义。近年来无兴奋作用的饮 料受到人们越来越多的欢迎，经过筛选培育出的只含可可碱的纯可可茶可能是一 种新兴的茶叶资源，研究表明可可茶不但不会兴奋神经，还具有强心、降低胆固醇、 减肥、抗衰老等作用( m e s s i n ae ta l ，1 9 9 4 ) ( a n d e r s o ne ta ，1 9 9 5 ) 。 1 3 3 茶叶生化成分分析方法 1 3 3 1 高效液相色谱即h p l c 法在茶叶生化成分分析中的应用 色谱法是一种应用范围相当广泛的分离分析技术，它已有近百年的发展史。二十 世纪五、六十年代石油及石油化工的突起促使了g c 技术大发展，而七、八十年代 生命科学、生化、制药工业的发展推动了h p l c 的迅速发展。( 宋冠群等，2 0 0 4 ) 。 h p l c 即高效液相色谱，现代高效液相色谱，是一种以液体作为流动相，分离 效率高、分析速度快的液相色谱，主要分析那些挥发性差，极性强，具有生物活 性，热稳定性差的物质。以其分析快速，高效，灵敏和自动化等特点成为当代分 析仪器中发展最快的仪器。已成为操作方便、准确、快速并能解决困难分离问题 的强有力的分析手段。已知有机物中仅2 0 不经预先化学处理，可用g c 分析；而 其余8 0 有机物可用h p l c 分析。( a x e le ta l ，1 9 9 6 ) ( f e n ge ta - ，2 0 0 3 ) ( b r e n n e rp a 1 1 9 9 8 ) 7 随着监测器、流动相和固定相以及高压泵的不断完善，肿l c 朝着更大规模制 备、纯化、分离的方向发展。h p l c 适于分离生物、医学大分子和离子化合物，不 稳定的天然产物，种类繁多的其它高分子及不稳定化合物。目前除分析化学外， 生物化学，石油化学，有机化学，无机化学等学科都普遍采用色谱技术。 所以其应用十分广泛：可用于制备p r e p a r a t i v eh p l c 、分析a n a l y t i c a l h p l c 、化学分离c h e m i c a ls e p a r a t i o n s 、纯化p u r i f i c a t i o n ( h p l co fp r o t e i n s a n dp o l y n u c l e o t i d e s )、鉴别i d e n t i f i c a t i o n 、定量q u a n t i f i c a t i o n 等方面。 ( f e n ge fa l ，2 0 0 3 ) 戴军等选用优化的反相色谱条件对龙井茶和碧螺春茶样的儿茶素及咖啡碱进 行分析，选用h y p e r s i lo d sc 。( 2 5 0 4 6 m ，5um ) 色谱柱，采用c h 。0 h - h ：o _ t f a ( 体积比为2 5 ：7 5 ：0 0 5 ) 做流动相，等强度洗脱，检测波长2 7 8 n m 或2 1 0 n m ， 流速：l m l m i n ，柱温：3 54 c 。这种色谱柱分离选择性和分离度能较好的同时分离 7 种儿茶素及咖啡碱，即e g c ，d - c ，e g c g ，e c ，g c g ，e c g ，c g ，及c a f f ( 戴 军等，2 0 0 1 ) b e e _ l a nl e e 选用p a r t i a p h e r e5c 1 8 ，( 1 l o x 4 6 m m ，5 u m ) ，柱温：3 2 ， u v 检测波长2 0 5 n m ，流动相a ：5 ( v v ) 乙腈+ o 0 3 5 ( v v ) 三氟乙酸，b ： 5 0 ( v v ) 乙腈+ 0 0 2 5 ( v v ) 三氟乙酸，流速i o m l m i n ，梯度洗脱程序为 o m i n ：a9 0 + b i o ，l o m i n ：a 8 0 + b 2 0 ，1 6 m i n ：a 6 0 + b 4 0 ，2 0 m i n ：a 5 0 + b 5 0 ， 2 5 m i n ：a 6 0 + b 4 0 ，注射体积l o u1 。检测出了8 种儿茶素2 种生物碱和4 种茶 黄素。( b e e l a n ，2 0 0 0 ) b y a n g 等采用l i e h r o s p h e ri o o r p 一1 8 co d s2 5 0 4 m m 色谱柱，1 5 a c e t o n i t r i l e 8 5 0 1 mp h o s p h a t e 通过等度洗脱分析儿茶素，可以在2 0 分钟内成功分离8 种 儿茶素，检出限达到0 2 n g ( y a n ge ta l ，2 0 0 0 ) 也有可同时分离出多种儿茶素和生物碱的h p l c 分析方案。( 宋华湘等，2 0 0 3 ) ( g u a no u ne ta l ，2 0 0 3 ) 1 3 3 2 毛细管电泳分析法( c e ) c e 统指以高压电场为驱动力，以毛细管为分离通道，依据样品中各组分之间 淌度和分配行为上的差异而实现分离的一种液相分离技术，它是经典电泳技术与 8 现代微柱分离技术相结合的产物。胶束毛细管电动色谱m e k c 与h p l c 相比具有以 下优越性：第一分析时间短，一般只需3 - - 3 0 m i n ；第二分离效率高，c e 的理 论踏板数可达4 0 0 0 0 0 m 以上，而h p l c 的踏板数微几千倒几万；第三c e 样品用 量少，费用低，而且容易自动化操作；第四，c e 所用毛细管柱价格较低，而且容易 清洗。以上优点以及分析大分子的能力使c e 成为近年来发展迅速的一种分离分析 方法。其中m e k c 分析效率较高。 s o n gg u a n - q u n 等用m e k c 法检测出了8 种儿茶素和3 种生物碱，并由此建立了 茶叶数字化色谱指纹谱，该方法简便易行，为茶叶的质量评价提供科学依据。主 要仪器为：af u s e d s i l i c ac a p i l l a r y ( l e n g t h6 0 a m ，i d 5 1 1r i l ) ，分析条 件为：流动相2 5 n f i ls d s + 2 0 m i n i 3 8 0 3 ( p h7 0 ) ，电压：2 0 k v ，紫外检测波长：2 8 0 h m ， 样品注射：1 5 k p a ，1 0 秒。( g u a n q u ne ta l ，2 0 0 3 ) b o n o l i 等提出一种简单、快速、灵敏的方法测定8 种儿茶素以及咖啡碱、茶 碱、可可碱，采用磷酸盐一硼酸盐一s d s 缓冲体系( p h 7 o ) ，4 5 m i n 内成功分离 这1 1 种物质，并且用于茶叶浸提液和茶饮料的比较分析。( b o n o l i ， 1 c o l a b u f a l o ， p e ta l ，2 0 0 3 ) 在b o n o l i 提出的新方法中，c e 灵敏度比h p l c 高2 0 一1 0 0 倍。 ( b o n o li e ta l ，2 0 0 3 ) 1 3 3 ，3 紫外可见风光光度法( 朱良漪，1 9 9 7 ) 紫外可见风光光度法发展及应用： 人们在实践中早已总结出不同颜色的物质具有不同的物理和化学性质。根据 物质的这些特性可对它进行有效的分析和判别。由于颜色本就惹人注意，根据物 质的颜色深浅程度来对物质的含量进行估计，可追溯到古代及中世纪。1 8 5 2 年， 比尔( b e e r ) 参考了布给尔( b o u g u e r ) 1 7 2 9 年和朗伯( l a m b e r t ) 在1 7 6 0 年所发表的文 章，提出了分光光度的基本定律，即液层厚度相等时，颜色的强度与呈色溶液的 浓度成比例，从而奠定了分光光度法的理论基础，这就是著名的比尔朗伯定律。 1 8 5 4 年，杜包斯克( o u b o s c q ) 和奈斯勒( n e s s l e r ) 等人将此理论应用于定量分析化 学领域，并且设计了第一台比色计。到1 9 1 8 年，美国国家标准局制成了第一台紫 外可见分光光度计。此后，紫外可见分光光度计经不断改进，又出现自动记录、 自动打印、数字显示、微机控制等各种类型的仪器，使光度法的灵敏度和准确度 也不断提高，其应用范围也不断扩大。 紫外可见分光光度法从问世以来，在应用方面有了很大的发展，尤其是在相 关学科发展的基础上，促使分光光度计仪器的不断创新，功能更加齐全，使得光 度法的应用更拓宽了范围。目前，分光光度法已为工农业各个部门和科学研究的 各个领域所广泛采用，如在有机化学、生物化学、药品分析、食品检验、医药卫 生、环境保护、生命科学等各个领域的科研、生产工作中都得到了极其广泛的应 用。 根据吸收光谱图上的一些特征吸收，特别是最大吸收波长和摩尔吸收系数等 参数。可用于鉴定物质；对物质进行定量；推测化合物的分子结构；进行氢键强 度的测定；络合物组成及稳定常数的测定：反应动力学研究；在有机分析中研究 有机化合物的分离、鉴别及组成结构测定等方面。( 陈耀祖，1 9 8 1 ) 紫外可见风光光度法原理 物质的吸收光谱本质上就是物质中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定 波长的光能量，楣应地发生了分子振动能级跃迁和电子能级跃迂的结果。由于各 种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构，其吸收光能量的情况 也就不会相同，因此，每种物质就有其特有的、固定的吸收光谱曲线，可根据吸 收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或测定该物质的含量，这就是 分光光度定性和定量分析的基础。 分光光度分析就是根据物质的吸收光谱研究物质的成分、结构和物质间相互作 用的有效手段。紫外可见分光光度法的定量分析基础是朗伯一比尔( l a m b e r t b e e r ) 定律，即物质在一定浓度的吸光度与它的吸收介质的厚度呈正比，其数学表示式 为：a = ac 式中：a 一吸光度( 又称光密度、消光值) ，一摩尔吸光系数( 其物理意义为：当吸 光物质浓度为1 摩尔升，吸收池厚为1 厘米，以一定波长原光通过时，所引起 的吸光值a ) ，b 一吸收介质的厚度( 厘米) ，c 一吸光物质的浓度( 摩尔升) ， 物质的颜色和它的电子结构有密切的关系，当辐射( 光子) 引起电子跃迁使分 子( 或离子) 从基态上升到激发态时，分子( 或离子) 就会在可见区或紫外呈现吸光， 颜色的发生或变化是和分子的正常电子结构的变形联系的，当分子中含有一个或 更多的生色基团( 即具有不饱和键的原子基团) ，辐射就会引起分子中电子能量的 改变。常见的生色团有： c o ，一n - - n 一，一n = o ，cn ，c s 如果两个生色团之间隔一个碳原子，则形成共轭基团，会使吸收带移向较长 的波长处( 即红移) ，且吸收带的强度显著增加。当分子中含有助色基团( 有未共用 电子对的基团) 时，也会产生红移效应。常见的助色基团有： 一料f n l 2 ，一s h ，- c 1 ，一b r ，一i 等。( 陈耀祖，1 9 8 1 ) 紫外可见风光光度法特点 分光光度法对于分析人员来说，可以说是最有用的工具之。几乎每一个分 析实验室都离不开紫外可见分光光度计。分光光度法的主要特点为：应用广泛： 灵敏度高；选择性好；准确度高；分析成本低、操作简便、快速。 1 4 研究目的及意义 茶树植物作为一种重要的经济作物，目前广泛栽培并利用的仅限于子房三室 的茶s i n e n s j s ( l ) 0 k t z e 和普洱茶a ，& 曰f ( m a s t ) c h a n g 。而 从野生茶树资源中发掘出来的可可茶cp t i l o p h i l ac h a n g 、苦茶a s s o y q l c a v a t k u c h ac h a n ga n dw a n g 同属于子房三室的茶系植物。对于子房五室的茶组植 物如五柱茶、大理茶、厚轴茶等几无利用，其化学成分的研究也鲜有报道。 其实，野生茶树资源在我国西南、海南均十分丰富。在云南中低海拔处的山 地中存在较多的野生大茶树，其中既有子房五室的原始类群，也有子三室的进化 类群。当地民众多采集用于制茶，茶味独特。因此我们认为茶组植物中子房五室 的原始类群同样存在着极为宝贵的资源。从种的角度来说，研究五室茶为栽培茶 家族寻找新的成员同样具有重要的历史和现实意义。 分布于云南风庆的野生大茶树是世界上现存最大的茶树，其高约1 0 米，基围 5 1 米，直径为1 7 米，迄今尚未对其芽叶化学成分进行过详细研究，我们拟通过 对其研究，探讨其是否可以加以利用。另外，由查阅专利资料得知厚轴茶是含1 , 6 左右的茶叶碱的野生茶树，但我们未查到公开发表的有关厚轴茶含茶叶碱的文 献；有关张宏达等1 9 9 6 年发表的苦茶含茶叶碱的报道，后由叶创兴等证明其是l ， 3 ，7 ，9 - - 四甲基尿酸，因此，我们对厚轴茶以茶叶碱为主感到有疑问，需要对其 进行深入的研究，如果厚轴是以含茶叶碱为