不同品種茶樹(shù)對(duì)氟富集的差異研究

鐘秋生，林鄭和，陳常頌，陳志輝，游小妹，單睿陽(yáng)

（福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 茶葉研究所， 國(guó)家茶樹(shù)改良中心 福建分中心，福建 福安 355015）

茶是一種保健飲料，始于中國(guó)。目前世界已有60多個(gè)國(guó)家生產(chǎn)茶葉，160多個(gè)國(guó)家和地區(qū)約20億人口飲茶，茶葉生產(chǎn)發(fā)展對(duì)人類(lèi)健康具有重要意義，但茶葉中的一些有害元素可對(duì)人體造成危害，如鉛、銅、汞、鎘、鉻、砷等，同時(shí)也有一些元素在茶葉中如過(guò)量積累同樣對(duì)人體產(chǎn)生危害，如氟（F）。人體一旦缺F易發(fā)生齲齒和骨質(zhì)疏松癥狀[1-3]。因此飲茶對(duì)補(bǔ)充人體所需的氟具有十分重要的意義。但是長(zhǎng)期攝入過(guò)多的氟，會(huì)干擾人體鈣代謝和骨組織中膠原蛋白合成，主要損害牙齒、骨骼、神經(jīng)和肌肉等系統(tǒng)[4]。我國(guó)少數(shù)民族有飲用緊壓茶的傳統(tǒng)，目前飲用磚茶的人群主要是西藏、新疆、內(nèi)蒙古、青海、甘肅等地的少數(shù)民族。磚茶已成為邊疆少數(shù)民族人民的生活必需品。由于茶樹(shù)本身系富氟植物，加上磚茶的原料以成熟葉為主，造成部分磚茶F含量過(guò)高，長(zhǎng)期大量飲用造成慢性氟中毒。報(bào)道表明，我國(guó)藏族、蒙古族、哈薩克族等少數(shù)民族地區(qū)流行的氟牙癥和氟骨癥與當(dāng)?shù)厣贁?shù)民族長(zhǎng)期飲用高氟含量的磚茶有關(guān)[5]。因此，如何降低磚茶的氟含量已引起我國(guó)茶葉界和醫(yī)療衛(wèi)生界的關(guān)注和重視[6-7]。

不同茶樹(shù)品種對(duì)氟吸收具有差異，可能與茶葉自身的組織結(jié)構(gòu)有關(guān)。有學(xué)者認(rèn)為這與葉質(zhì)和細(xì)胞組織的排列不同有關(guān)[8]。沙濟(jì)琴等[9]對(duì)福建三個(gè)茶區(qū)的主要茶樹(shù)品種鮮葉的含氟量測(cè)定后，認(rèn)為品種是茶葉含氟量的主要決定因素之一。阮建云[10]等比較了不同品種在浙江和江蘇二地氟含量，發(fā)現(xiàn)不同品種茶樹(shù)氟含量有顯著差異并可能受基因控制。馬立鋒[11]對(duì)浙農(nóng)113及碧峰2個(gè)茶樹(shù)品種成熟葉的氟含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明浙農(nóng)113的氟含量（1457 mg/kg）為碧峰 （925 mg/kg）的1.57倍。陳瑞鴻等[12]分析了31個(gè)茶樹(shù)品種后發(fā)現(xiàn)烏牛早氟含量最高，浙農(nóng)138氟含量最低，前者為后者的2.7倍。因此，不同品種的鮮葉含氟量存在很大差異。要降低粗老成茶中的氟含量，可以首先從選育品種入手，栽培低富集氟的品種，才能從根本上控制某些茶類(lèi)氟含量偏高的問(wèn)題。

對(duì)不同茶樹(shù)品種和器官間的氟含量差異前人也進(jìn)行了部分研究[13-15]，但系統(tǒng)研究的較少。本試驗(yàn)在同一栽培環(huán)境條件下，以4個(gè)通過(guò)國(guó)家審（認(rèn)）定的茶樹(shù)品種為試驗(yàn)材料，探討了不同茶樹(shù)品種的氟吸收差異以及氟在不同茶類(lèi)間的差異。本試驗(yàn)為揭示茶樹(shù)氟的吸收累積特性，進(jìn)行低氟茶樹(shù)品種篩選等研究提供了理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 材料

本研究采用的4個(gè)茶樹(shù)品種分別為：丹桂、金觀音、金牡丹、瑞香，樹(shù)齡均約為7年供試材料取樣于福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所二號(hào)山種質(zhì)資源圃。

1.1.1 不同品種氟含量測(cè)定

于2014～2015年春、秋兩季共4批次選取不同茶樹(shù)品種的鮮葉（一芽二葉），經(jīng)蒸青固樣，80℃烘干，粉碎過(guò)40目篩，密閉保存，置于干燥器備用。

1.1.2 不同品種不同部位氟含量測(cè)定

挖取品種茶樹(shù)各數(shù)株，用自來(lái)水洗滌涼干。按不同部位分別取樣，葉片（所有葉片）經(jīng)蒸汽殺青固樣，之后80℃烘至足干，粉碎過(guò)40目篩；取部分根、莖、枝條分別切細(xì)，80℃烘干，再粉碎過(guò)40目篩。樣品密封保存，置于干燥器備用。

1.1.3 不同茶類(lèi)氟含量測(cè)定

按各茶類(lèi)鮮葉采摘標(biāo)準(zhǔn)，分別是：綠茶和紅茶采用一芽二葉標(biāo)準(zhǔn)、白茶一芽一葉標(biāo)準(zhǔn)，烏龍茶采用小至中開(kāi)面標(biāo)準(zhǔn)。于春季對(duì)不同品種茶樹(shù)進(jìn)行采樣，并分別加工成烏龍茶、紅茶、綠茶、白茶樣品。用于探討不同品種鮮葉在不同茶類(lèi)的氟含量變化。

1.2 主要儀器

78HW-1型恒溫磁力攪拌器（杭州儀表電機(jī)廠）；HZS-H 水浴振蕩器（哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)發(fā)展有限公司）；PHS-IOC數(shù)字酸度/離子計(jì)（蕭山市科學(xué)儀器廠）；PF-1型氟電極（上海康寧電光技術(shù)有限公司）；232型甘汞參比電極（上海上立檢測(cè)儀器廠）。

1.3 測(cè)定方法

所有樣品的氟含量測(cè)定均采用氟離子選擇電極法：稱(chēng)取磨碎試樣0.5000 g（兩次重復(fù)）置于50 mL三角瓶中，加入0.1 M 硝酸20 mL，振蕩浸提30 min，濾紙過(guò)濾（雙圈102），加入10 mL檸檬酸三鈉緩沖液（0.75 M ，pH 5.5）后加水定容至50 mL，搖勻后用電極法測(cè)定溶液的電極電位，然后根據(jù)氟標(biāo)準(zhǔn)曲線，求出樣品的氟含量。氟標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：取0.1 mg/mL氟標(biāo)準(zhǔn)液（貯備）0.1、0.5、1.0、2.5、5.0 mL，分別置于50 mL容量瓶中，各加0.1 M 硝酸20 mL、0.75 M 檸檬酸三鈉緩沖液10 mL后加水定容，搖勻后測(cè)定，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同茶樹(shù)品種鮮葉氟含量差異

結(jié)果表明（表1），不同品種氟含量在73.62～235.28 mg/kg之間，絕大部份低于200 mg/kg；其中，品種瑞香與其他各品種間氟含量差異達(dá)到顯著水平，氟含量較低，4個(gè)批次平均為108.64 mg/kg。其他三個(gè)品種間差異不顯著。

表1 不同品種各季節(jié)氟含量檢測(cè)表（mg/kg）Table 1 Concentrations of F in different tea cultivars in different seasons

2.2 不同茶樹(shù)品種不同部位氟累積特性

表2結(jié)果表明，茶樹(shù)氟主要在葉部位累積，其次是莖部，主根和側(cè)根累積的最少。在本試驗(yàn)中，葉片氟含量介于536.49～2598.87 mg/kg；主根氟含量最小，在14.01～37.18 mg/kg。莖部氟含量為31.74～188.42 mg/kg，須根氟含量為12.09～47.18 mg/kg。

表2 不同茶樹(shù)品種不同部位F含量檢測(cè)表 （mg/kg）Table 2 Fluorine distribution in various organs of tea plants in different tea cultivars

2.3 不同茶類(lèi)氟含量變化規(guī)律研究

從表3可見(jiàn)，不同茶樹(shù)品種所制各茶類(lèi)含氟量差異較明顯。其中烏龍茶氟含量最高（129.29～238.05 mg/kg），綠茶氟含量最低（67.69～92.97 mg/kg）。

3 討論

本試驗(yàn)通過(guò)當(dāng)輪新梢一芽二葉成熟葉片氟含量對(duì)比發(fā)現(xiàn)，瑞香品種與其他各品種間氟含量差異達(dá)到顯著水平，氟含量較低（108.4 mg/kg）；因本試驗(yàn)原料均來(lái)源于同一地塊，其土壤氟含量基本是一致的，茶園管理水平也是較為一致的，所以分析所得的氟含量差異主要來(lái)源于品種的本身特性。這說(shuō)明茶樹(shù)品種由于其遺傳背景的差異，在氟元素的代謝和富集方面存在差別，初步認(rèn)為從現(xiàn)有品種中篩選出氟含量相對(duì)較低的茶樹(shù)品種是可行的。

表3 不同茶樹(shù)品種所制茶類(lèi)的氟含量差異（2015） （mg/kg）Table 3 Fluorine distribution in four kinds of teas made by four tea cultivars

通過(guò)對(duì)不同部位氟含量差異分析，發(fā)現(xiàn)氟主要富集在成熟葉上，葉片氟含量是最高的，氟含量分布總體規(guī)律是：葉片＞莖＞須根＞主根。這與前人[9,12]的研究結(jié)果是一致。不同茶樹(shù)品種制作成綠、紅、白、烏龍茶，發(fā)現(xiàn)所制烏龍茶氟含量最高，綠茶氟含量最低。由此表明，鮮葉原料是造成氟含量差異的根本原因。鮮葉原料越粗老，制作的成品茶葉氟含量越高。

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