云南茶樹品種與肯尼亞茶樹品種生化成分的差異分析

楊盛美 李友勇 段志芬

摘要：以16個云南茶樹品種及5個肯尼亞茶樹品種為試驗材料，對云南及肯尼亞茶樹品種的生化成分的差異進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明，云南茶樹品種的茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物、沒食子酸（GA）、兒茶素（C）、表兒茶素（EC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）、表沒食子兒茶素（EGC）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）及兒茶素總量的變異系數(shù)均大于肯尼亞茶樹品種。云南茶樹品種與肯尼亞茶樹品種間的茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物、兒茶素（C）、表兒茶素（EC）、表沒食子兒茶素（EGC）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、兒茶素總量含量不存在顯著性差異（P>0.05），而沒食子酸（GA）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）含量在云南茶樹品種與肯尼亞茶樹品種間存在顯著性差異（P<0.05），這可能是云南茶樹品種與肯尼亞茶樹品種生化成分差異的主要特征物質(zhì)之一。聚類分析結(jié)果顯示，當(dāng)遺傳距離為15時，21個供試茶樹品種可以分為3個具有明顯生化成分差異的類群。

關(guān)鍵詞：云南;肯尼亞;茶樹品種;生化成分;聚類分析;遺傳距離

中圖分類號： S571.103.7 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）03-0199-05

茶樹品種是茶葉生產(chǎn)中最重要的生產(chǎn)資料之一，它與茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)及茶樹抗性密切相關(guān)[1-2]。其中，茶葉品質(zhì)是由茶樹品種的生化成分種類和含量決定的，茶樹品種的生化成分含量差異，影響了茶葉品質(zhì)的形成[3]。生化成分分析一直是茶樹育種的重要研究內(nèi)容，國內(nèi)學(xué)者已對云南[4]、四川[5]、廣西[6]、福建[7]、貴州[8]及浙江[9]等地不同茶區(qū)茶樹品種資源的生化成分多樣性進(jìn)行了分析研究。由于我國對國外茶樹品種資源收集保存較少，因此目前對國內(nèi)外茶樹品種生化成分的差異分析研究鮮見報道，大多集中在對國內(nèi)外茶產(chǎn)品的感官審評及品質(zhì)成分比較研究[10-13]。

云南是茶樹的原產(chǎn)地和起源中心，獨(dú)特的氣候條件，孕育了豐富的茶樹資源[14]。

云南大葉種是加工紅碎茶的優(yōu)良品種，用云南大葉種鮮葉加工的紅碎茶具有外形顆粒緊結(jié)、身骨重實、湯色紅艷明亮、金圈突出、香氣馥郁、滋味濃強(qiáng)鮮爽等特點(diǎn)[15]。肯尼亞是世界重要的紅碎茶生產(chǎn)國和出口國，其紅碎茶品質(zhì)優(yōu)異，湯色紅艷、明亮、味濃、香氣持久，在國際市場上具有較強(qiáng)的競爭力[16]。為探明云南茶樹品種與肯尼亞茶樹品種的生化成分差異，筆者對保存于國家種質(zhì)大葉茶樹資源圃的16個云南茶樹品種及5個肯尼亞茶樹品種的生化成分進(jìn)行比較分析，探討云南茶樹品種與肯尼亞茶樹品種的生化成分差異，以此為推動云南紅茶品種的改良、優(yōu)質(zhì)紅茶品種的選育提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

以保存于云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所“國家種質(zhì)大葉茶樹資源圃”內(nèi)的16個云南茶樹品種（1996年種植）及引種的5個肯尼亞品種為材料（2003年種植），其具體信息名稱見表1。

1.2 生化樣制樣

參照陳亮等的方法[17]。2018年4月，從新梢上采摘1芽2葉鮮葉約100 g，將水煮沸，鮮葉在蒸鍋內(nèi)蒸2 min，取出吹風(fēng)5 min，除去表面水分，然后在 90 ℃ 烘箱內(nèi)烘干，供生化成分分析用。

1.3 生化成分分析

茶多酚含量測定采用GB/T 8313—2008《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》，氨基酸含量測定采用GB/T 8314—2013《茶 游離氨基酸總量的測定》，水浸出物含量測定采用GB/T ?8305—2013《茶 水浸出物的測定》，兒茶素類[兒茶素（C）、表兒茶素（EC）、表兒茶素沒食子酸酯（BCG）、表沒食子兒茶素（EGC）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）]及咖啡堿含量采用高效液相色譜法（HLPC法）測定。生化成分含量測定時均設(shè)3次重復(fù)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel對云南與肯尼亞茶樹品種鮮葉生化成分的平均值、最大值、最小值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。采用SPSS 22軟件對試驗分析結(jié)果進(jìn)行聚類分析，采用Wards方法，遺傳距離為歐式距離。采用獨(dú)立樣本t檢驗對云南茶樹品種與肯尼亞茶樹品種間生化成分的差異進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物含量差異分析

由表2、表3可知，16個云南茶樹品種的茶多酚含量為22.38%～25.80%，平均值為24.25%，其中云抗48號最高，達(dá)25.80%，73-11號最低，為 22.38%;氨基酸含量為0.77%～2.03%，平均值為1.36%，其中矮豐最高，達(dá)2.03%，云抗50號最低，為0.77%;咖啡堿含量為2.68%～4.68%，平均值為3.69%，其中云抗37號最高，達(dá)4.68%，云抗50號最低，為2.68%;水浸出物含量為42.38%～51.67%，平均值為47.10%，其中云抗37號最高，達(dá)51.67%，佛香2號最低，為42.38%。5個肯尼亞茶樹品種的茶多酚含量為23.07%～25.09%，平均值為24.35%，其中TRFK303/231最高，達(dá) 25.09%，TRFK301/1最低，為23.07%;氨基酸含量為1.53%～2.78%，平均值為2.16%，其中TRFK6/8最高，達(dá)2.78%，TRFK303/231最低，為1.53%;咖啡堿含量為3.85%～4.39%，平均值為4.07%，其中TRFK301/3最高，達(dá)4.39%，TRFK6/8最低，為3.85%;水浸出物含量為48.67%～52.89%，平均值為50.66%，其中TRFK6/8最高，達(dá)52.89%，TRFK303/231最低，為48.67%。

由表3可知，云南茶樹品種的茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物含量的變異系數(shù)分別4.25%、27.21%、14.09%、5.24%;肯尼亞茶樹品種的茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物含量的變異系數(shù)分別 3.24%、20.83%、5.41%、3.40%。但統(tǒng)計分析結(jié)果表明，云南茶樹品種與肯尼亞茶樹品種間的茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物含量差異并不顯著。酚氨比即茶多酚含量與氨基酸含量的比值，酚氨比可作為茶樹品種適制性的生化指標(biāo)[18]。一般認(rèn)為，酚氨比小于8適制綠茶，在8～15之間紅茶、綠茶兼制，大于15適制紅茶[18]。云南茶樹品種的酚氨比為11.15～33.17，平均值為19.37，肯尼亞茶樹品種的酚氨比為8.75～16.40，平均值為11.71。從酚氨比來看，云南茶樹品種的酚氨比平均值明顯高于肯尼亞茶樹品種。

2.2 兒茶素類及沒食子酸含量差異分析

由表2、表3可知，云南茶樹品種的兒茶素總量為135.04～206.96 mg/g，平均含量為165.00 mg/g，其中云抗50號最高，達(dá)206.96 mg/g，云抗48號最低，為135.04 mg/g。肯尼亞茶樹品種的兒茶素總量為163.03～183.86 mg/g，平均含量為174.79 mg/g，其中TRFK301/1最高，達(dá)183.86 mg/g，TRKF 301/3最低，為163.03 mg/g。云南茶樹品種的沒食子酸（GA）含量為4.71～19.02 mg/g，平均含量為 10.44 mg/g;肯尼亞茶樹品種的沒食子酸（GA）含量為6.34～8.78 mg/g，平均含量為6.90 mg/g。云南茶樹品種中佛香1號、73-8號、云瑰、矮豐、佛香2號及佛香3號的沒食子酸含量與肯尼亞茶樹品種較為接近，其余品種的沒食子酸含量均明顯高于肯尼亞茶樹品種。

統(tǒng)計分析結(jié)果（表3）表明，云南茶樹品種與肯尼亞茶樹品種間的C、EGC、EC、EGCG含量及兒茶素總量不存在顯著差異（P>0.05），而沒食子酸（GA）、ECG含量存在顯著差異（P<0.05）。

2.3 生化成分的聚類分析

以茶樹品種鮮葉的茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物、兒茶素總量、兒茶素（C）、表兒茶素（EC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）、表沒食子兒茶素（EGC）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、沒食子酸（GA）含量為變量，對云南及肯尼亞茶樹品種的生化成分進(jìn)行聚類分組，其聚類結(jié)果如圖1所示。

由圖1可看出，當(dāng)遺傳距離為15時，21個供試茶樹品種可以分為3個具有明顯生化成分差異的類群。第Ⅰ類為矮豐、TRFK301/5、TRFK301/3、云瑰、云抗43號、佛香1號、TRFK301/1、TRFK303/231、TRFK6/8、73-8號;第Ⅱ類為佛香2號、佛香3號、云抗27號、云抗48號、長葉白毫、云抗10號、云抗37號;第Ⅲ類為由73-11號、76-38號、云抗14號、云抗50號。

3 討論與結(jié)論

茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物是形成茶葉色、香、味的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，尤其是茶多酚含量對紅茶的品質(zhì)形成有重要影響[19]。本研究表明，云南茶樹品種的茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物含量的變異系數(shù)均大于肯尼亞茶樹品種，這說明云南茶樹品種生化成分較為豐富，品種間差異較大，這與近20年來云南省茶樹品種育種以紅茶、綠茶、普洱茶多樣化的茶樹品種為目標(biāo)是相符的。但這在一定程度上制約了專一性強(qiáng)、品質(zhì)優(yōu)的紅茶品種大面積推廣運(yùn)用，而肯尼亞茶樹品種選育是以加工優(yōu)質(zhì)紅茶為主要育種目標(biāo)，肯尼亞茶樹品種的茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物含量的變異系數(shù)較小，差異不明顯，鮮葉質(zhì)量較為穩(wěn)定，為加工優(yōu)質(zhì)紅茶奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，在加工紅茶時選擇相對適宜的紅茶專一品種，有利于進(jìn)一步提升云南紅茶的整體品質(zhì)。

茶鮮葉多酚類中兒茶素是形成紅碎茶的重要化學(xué)成分[20]。分析結(jié)果表明，云南、肯尼亞茶樹品種的兒茶素總量平均含量分別為165.00、174.79 mg/g，變異系數(shù)分別為11.07%、4.85%，變異系數(shù)說明云南、肯尼亞茶樹品種間兒茶素總量相對穩(wěn)定。梁月榮等的研究表明，兒茶素類成分EGC和EC含量高，可為發(fā)酵過程合成茶黃素（TF）提供充分的先質(zhì)，具有較高的TF合成和紅碎茶品質(zhì)潛力[21]。分析結(jié)果表明，云南茶樹品種的EGC、EC含量之和為5.86～72.05 mg/g，平均含量為 30.31 mg/g，肯尼亞茶樹品種的EGC、EC含量之和為35.64～52.66 mg/g，平均含量為42.54 mg/g，從圖2可以直觀地看出，云南茶樹品種的EGC、EC含量之和接近或超過肯尼亞茶樹品種的主要有 73-8號、云瑰、矮豐、佛香1號、云抗43號。因此，它們可初步作為高茶黃素紅茶品種的選擇對象。

沒食子酸（GA）在云南普洱茶中的含量比較高，是普洱茶的一個特征性狀且具生理活性的簡單酚類化合物[21]。本研究表明，云南茶樹品種的沒食子酸含量為4.71～19.02 mg/g，變異系數(shù)為 39.27%，沒食子酸含量變幅較大;肯尼亞茶樹品種的沒食子酸含量為6.34～8.78 mg/g，變異系數(shù)為15.22%，沒食子酸含量含量相對穩(wěn)定。云南茶樹品種的沒食子酸含量總體上明顯高于肯尼亞茶樹品種，是云南茶樹品種與肯尼亞品種生化成分差異的主要特征物質(zhì)之一。

通過的生化成分聚類分析，21個茶樹品種分為生化成分存在差異的3個類群。地理位置相同、親緣關(guān)系相近的大部分品種往往聚為一類，如肯尼亞的5個品種TRFK301/1、TRFK303/231、TRFK301/5、TRFK301/3、TRFK6/8聚為一類;云南茶樹品種中矮豐、云瑰、云抗43號、佛香1號、73-8號與5個肯尼亞茶樹品種歸為同一大類，說明它們的主要生化成分與肯尼亞茶樹品種相近，具有加工成優(yōu)質(zhì)紅碎茶的潛力。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳文懷. 茶樹品種與茶葉品質(zhì)[J]. 中國茶葉，1984（1）：26-29.

[2]梁月榮，石 萌. 茶樹遺傳育種研究進(jìn)展[J]. 茶葉科學(xué)2015，35（2）：103-109.

[3]陸錦時，魏芳華，李春華. 茶樹品種主要化學(xué)成分與品質(zhì)關(guān)系的研究[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，1994，7（1）：1-4.

[4]堵源康，秦廷發(fā)，王子浩，等. 云南35份茶樹良種生化成分多樣性分析[J]. 西南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013，35（10）：36-41.

[5]朱明珠，齊桂年，李建華，等. 60個茶樹品種夏秋葉主要生化成分分析[J]. 云南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2016，38（3）：494-500.

[6]王新超，陳 亮，楊亞軍. 廣西茶樹資源生化成分多樣性分析[J]. 植物遺傳資源學(xué)報，2010，11（3）：309-314，319.

[7]王飛權(quán)，黃兩成，羅盛財，等. 46份茶樹種質(zhì)資源夏茶生化成分多樣性分析[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（18）：105-110.

[8]趙華富，高秀兵，劉曉霞，等. 貴州高茶多酚茶樹品種多酚品質(zhì)分析評價[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報，2016，32（16）：149-154.

[9]黃海濤，張 偉，敖 存，等. 杭州地方茶樹資源生化成分多樣性分析及優(yōu)異資源篩選[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2019，31（1）：21-25.

[10]潘 彬. 世界主要產(chǎn)茶國紅碎茶感官審評異同點(diǎn)比較[J]. 中國茶葉，2019，41（2）：38-42.

[11]李 真，劉政權(quán)，劉紫燕，等. 國外紅碎茶的香氣特征[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2015，42（5）：692-699.

[12]黃建琴. 不同加工方式祁紅與肯尼亞、斯里蘭卡紅茶品質(zhì)成分比較研究[J]. 中國茶葉加工，2003（1）：16-18.

[13]梁月榮，拉莫斯，徐月榮，等. 廣西紅碎茶與肯尼亞紅碎茶品質(zhì)成分比較研究[J]. 茶葉，1998（3）：131-133.

[14]虞富蓮. 論茶樹原產(chǎn)地和起源中心[J]. 茶葉科學(xué)，1986，6（1）：1-8.

[15]張楊波，劉仲華，饒?zhí)鹛?，? 云南紅碎茶色、香、味品質(zhì)特征分析[J]. 食品與機(jī)械，2019，35（8）：37-43.

[16]Mamati G E，梁月榮. 肯尼亞與中國茶業(yè)比較[J]. 茶葉，2004，30（4）：197-202.

[17]陳 亮，楊亞軍，虞富蓮，等. 茶樹種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005.

[18]張澤岑. 對茶樹早期鑒定品質(zhì)指標(biāo)和酚氨比的一點(diǎn)看法[J]. 茶葉通訊，1991（3）：22-25.

[19]楊亞軍. 茶樹育種品質(zhì)早期化學(xué)鑒定——Ⅰ. 鮮葉的主要生化組分與紅茶品質(zhì)的關(guān)系[J]. 茶葉科學(xué)，1990，10（2）：59-63.

[20]梁月榮，劉祖生. 不同茶樹品種化學(xué)成分與紅碎茶品質(zhì)關(guān)系的研究[J]. 浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1994，20（2）：149-154.

[21]折改梅，張香蘭，陳可可，等. 茶氨酸和沒食子酸在普洱茶中的含量變化[J]. 云南植物研究，2005，27（5）：572-576.