12種廣西地區(qū)茶葉的水提物活性成分測定及其抗氧化活性研究

余啟明，張金華，黃澤強，張競榮，蔡錦源*，韋坤華*

（1.桂林醫(yī)學院公共衛(wèi)生學院，廣西 桂林 541004；2.柳州工學院食品與化學工程學院，廣西 柳州 545616；3.廣西藥用植物園廣西藥用資源保護與遺傳改良重點實驗室，廣西 南寧 530023）

茶為茶樹[Camellia sinensis（L.）]的芽和葉加工制作而成，可分為綠茶、紅茶、白茶、烏龍茶、黑茶和黃茶，各種茶有不同的風味和香味。目前，由于其含有較高的酚類、黃酮類物質(zhì)，這些物質(zhì)可以在體內(nèi)發(fā)揮良好的生理活性作用，如抗自由基、抗炎、抗癌、神經(jīng)保護、降糖、抗動脈粥樣硬化等[1]，因此茶葉在國內(nèi)外均引起廣泛的關注和消費[2]。

廣西以山地為主要地形，處華南茶區(qū)，降雨量充沛、溫度適宜，這為茶樹生長提供了良好的自然條件。桂西北是茶樹原產(chǎn)地中心的一部分，茶樹原產(chǎn)于桂、滇、黔相鄰的山區(qū)這一說法也得到了學術界大多數(shù)的認可[3]。廣西的主要產(chǎn)茶區(qū)域有梧州市；柳州市三江縣、融水縣；桂林市興安縣、龍勝縣、資源縣；來賓市金秀縣；賀州市昭平縣；百色市西林、龍林、凌云縣；崇左市扶綏縣等[4]。柳州位于桂中地區(qū)，茶葉種植面積達1.43公頃，成為重點茶葉種植區(qū)域。

目前，針對廣西茶葉的研究主要集中于六堡茶、藤茶、甜茶以及少數(shù)野生茶樹資源。國內(nèi)外也對世界各個地區(qū)不同的茶葉品種的主要成分差異以及各種生理活性進行了研究。陳然等[5]對市售茶葉的各種成分進行了測定，紅茶內(nèi)兒茶素在茶多酚占比顯著低于其它茶類。普冰清等[6]測定了不同產(chǎn)地、不同品種茶葉中的茶多酚含量并進行了比較分析，表明茶多酚含量與發(fā)酵程度成反比。金亮等[7]對6類國內(nèi)不同茶葉的總酚、抗氧化活性進行了分析比較，證明了總酚含量與抗氧化活性呈正相關。Tan等[8]對國內(nèi)不同品種的白茶樣品中的多酚、黃酮、茶氨酸、茶黃素等成分進行了比較分析，指出了不同季節(jié)的茶葉所富含的這些有效成分有差異。ISLAM等[9]的研究表明，抗氧化活性由強到弱的排序依次為綠茶、烏龍茶、紅茶，并且綠茶在經(jīng)多次浸泡后，仍有較好的抗氧化活性。HAJIAGHAALIPOUR等[10]也對3種不同的茶葉可溶性固形物含量和抗氧化活性進行了研究，總結出了各種茶葉的最優(yōu)沖泡條件。YANG等[11]指出總酚含量由高到低的順序依次為綠茶、紅茶、烏龍茶，表明抗氧化活性隨著總酚含量的升高而升高，但是烏龍茶也能較好地增強α-淀粉酶的活性，說明茶內(nèi)的活性物質(zhì)不僅是由多酚含量決定，還有其它成分的影響。ZHAO等[12]對5種不同種類茶的多糖提取物的抗氧化活性進行了研究，結果表明發(fā)酵程度越低的茶，其抗氧化活性越好；這與LIN等[13]對3種茶葉的固形物含量的測定結果相似，多糖、維生素C、氨基酸含量也是隨著發(fā)酵程度的增加而減少。但是，尚缺乏廣西地區(qū)不同茶葉的固形物含量測定、抗氧化活性比較的研究。廣西柳州地區(qū)的茶產(chǎn)業(yè)已經(jīng)得到一定發(fā)展，并且已經(jīng)得到國家政策的重點扶持，針對這一情況，本研究旨在對廣西地區(qū)主要茶葉品種的水提取物活性成分含量以及抗氧化活性進行比較分析，為廣西地區(qū)茶葉的進一步研究與推廣提供試驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

廣西地區(qū)生產(chǎn)的12種茶葉，其中包括采自昭平縣的4種綠茶，三江縣的3種綠茶、4種紅茶、1種白茶，具體分類見表1。

表1 廣西12種不同茶葉的分類Table 1 Information of 12 different tea varieties in Guangxi

沒食子酸、乙醇、1，1-二苯基-2-苦肼基、二丁基羥基甲苯（butylated hydroxytoluene，BHT）、三吡啶基三嗪、兒茶素、表兒茶素（均為分析純）：上海麥克林生化科技有限公司。

KQ5200DE型數(shù)控超聲波清洗儀：昆山市超聲儀器有限公司；DZF-6090真空干燥箱：北京中科博達儀器科技有限公司；UV2600紫外可見分光光度計、LC-20A高效液相色譜儀：日本島津公司；TDL-80-2B低速臺式離心機：上海安亭科學儀器廠；CP225D型精密電子天平：德國LAILA公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品前處理

取茶葉1 g，用100℃的超純水100 mL浸潤，放入100℃水浴中加熱60 min，5 000 r/min離心10 min，濾紙過濾后收集濾液，貯藏于4℃冰箱內(nèi)待用。

1.2.2 總多酚含量測定

總多酚含量采用SINGLETON等[14]的Folin-Ciocalteu法進行測定，結果用沒食子酸當量（galic acid equivalants，GAE）表示，單位記為GAE mg/g干茶葉。

1.2.3 總黃酮含量測定

總黃酮含量采用MORENO等[15]的方法進行測定，結果以槲皮素當量（quercetin equivalants，QE）表示，單位記為QE mg/g干茶葉。

1.2.4 總糖含量測定

采用蔡錦源等[16]的方法進行測定，以葡萄糖標準品制作曲線，結果以萄葡糖當量表示，單位記為葡萄糖mg/g干茶葉。

1.2.5 兒茶素和表兒茶素含量測定

采用王敏等[17]的方法測定，色譜條件：Agilent TCC18（250 mm×4.6 mm，5 μm）色譜柱，以乙腈-1%乙酸水溶液為流動相，以1.0 mL/min的流速梯度洗脫，檢測波長280 nm，柱溫30℃，進樣量10 μL。

1.2.6 DPPH自由基清除率測定

參考BLOIS[18]的方法，將提取液稀釋，以蒸餾水替代樣品得到空白對照值，計算出DPPH自由基清除率。

1.2.7 ABTS+自由基清除率測定

參考RE等[19]的方法，制備7.0 mmol/L ABTS溶液，溶于2.45 mmol/L過硫酸鉀溶液，在室溫（25℃）下避光放置12 h～16 h，得到工作液。用乙醇稀釋工作液在740 nm波長下將吸光度調(diào)節(jié)至0.70±0.02。取樣品或Trolox20μL，加入3 mL工作液，測定6 min后的吸光度。以Trolox為對照品繪制標準曲線，結果以Trolox當量（Trolox equivalants，TE）表示，單位記為 TE mmol/L。

1.2.8 鐵離子還原能力測定

鐵離子還原能力（ferric ion reducing antioxidant power，F(xiàn)RAP）測定采用 BENZIE 等[20]的方法。結果以亞鐵離子當量表示，單位記為Fe2+mmol/g干茶葉。

1.2.9 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

本研究所測定數(shù)據(jù)均獨立進行3次重復試驗，樣品間各指標的差異采用SPSS 18.0軟件，利用單因素方差分析（One-Way ANOVA）和Duncan多重范圍檢驗，僅當p＜0.05時被認為有顯著差異。采用Pearson相關性分析對各項指標間的相關性進行統(tǒng)計。

2 結果與分析

本研究中對廣西12種茶葉的總多酚、總黃酮、總糖、兒茶素及表兒茶素含量的測定結果見表2。

表2 廣西12種不同茶葉中總多酚、總黃酮、總糖、兒茶素和表兒茶素含量Table 2 Contents of total phenol，total flavonoid，total sugar，catechin and epicatechin of 12 different tea varieties in Guangxi

續(xù)表2 廣西12種不同茶葉中總多酚、總黃酮、總糖、兒茶素和表兒茶素含量Continue table 2 Contents of total phenol，total flavonoid，total sugar，catechin and epicatechin of 12 different tea varieties in Guangxi

2.1 總多酚、總黃酮及總糖含量

由表2可知，相比于紅茶，綠茶和白茶中的總多酚含量相對較高，綠茶中除了ZP-G3和SJ-G3兩個品種外，其余樣品的總多酚含量顯著高于紅茶（p＜0.05），特別是三江春和三江早春侗坡仙茗，分別為193.28、183.18 GAE mg/g干茶葉。紅茶中的總黃酮含量較高，其中三江地區(qū)紅茶品種梅紅中的總黃酮含量最高，綠茶品種三江早春侗坡仙茗的最低（p＜0.05）。綠茶和白茶中的總糖含量顯著高于紅茶，其中最高的是三江小葉種香茶（SJ-G3），最低的是紅茶品種三江平溪古韻（SJ-B3）。周金偉等[21]的研究結果與本研究相近，綠茶和白茶中的總黃酮含量低于紅茶，總黃酮含量隨著發(fā)酵程度的深入而增加。紅茶中總多酚含量相對較低，這可能是茶多酚在發(fā)酵過程中轉化為茶黃素和茶紅素所致[22]?？傸S酮含量也是影響茶湯顏色的主要因素，紅茶經(jīng)發(fā)酵，總黃酮含量有所提高，也是總黃酮含量增加的原因。

2.2 兒茶素及表兒茶素含量

由表2可知，各樣品間的兒茶素和表兒茶素的含量差異較大，紅茶品種SJ-B2的兒茶素含量最高（p＜0.05），但其它紅茶樣品中未檢出兒茶素。綠茶樣品SJG2、ZP-G2和SJ-G1的兒茶素含量均顯著高于其它樣品（p＜0.05）；SJ-B2的表兒茶素含量為紅茶中最高（p＜0.05）。白茶中的兒茶素含量僅與綠茶中兒茶素含量最低的品種相近，但其表兒茶素含量高于本試驗中大多數(shù)樣品。相關研究顯示紅茶中的兒茶素含量相對較低，被認為并不是兒茶素的重要來源[13，21]，然而本研究中的紅茶梅紅中也有較高的兒茶素含量，甚至高于其它綠茶，該結果值得進一步研究。

2.3 不同茶葉水提物抗氧化活性

不同茶葉水提物自由基清除率及鐵離子還原能力測定結果見圖1～圖3。

圖1 廣西12種不同茶葉水提物DPPH自由基清除率Fig.1 DPPH radical scavenging activity of 12 different tea varieties in Guangxi

圖2 廣西12種不同茶葉水提物ABTS+自由基清除率Fig.2 ABTS+radical scavenging activity of 12 different tea varieties in Guangxi

圖3 廣西12種不同茶葉水提物FRAP值Fig.3 FRAP activity of 12 different tea varieties in Guangxi

由圖1可知，綠茶和白茶中的DPPH自由基清除率整體上要高于紅茶。綠茶中的昭平黃金茶和三江春的DPPH自由基清除率較高，小葉種香茶DPPH自由基清除率顯著低于其它綠茶品種（p＜0.05）。由圖2可知，綠茶中除小葉種香茶（SJ-G3）以外，其余品種ABTS+自由基清除率顯著高于紅茶（p＜0.05），昭平福云天（ZP-G1）和三江春（SJ-G1）清除率較高，三江早春松白茶（SJ-W1）自由基清除率與綠茶中較高的樣品相近。本試驗中的4種紅茶及綠茶小葉種香茶（SJ-G3）ABTS+自由基清除率顯著低于其它綠茶和白茶樣品，樣品早春紅茶（SJ-B1）和梅紅（SJ-B2）的 ABTS+自由基清除率高于平溪古韻（SJ-B3）和三江古樹茶（SJ-B4）。由圖3可知，綠茶和白茶的FRAP值顯著高于紅茶（p＜0.05）。與DPPH自由基清除率結果類似，昭平福云天（ZP-G1）和三江春（SJ-G1）的FRAP值在所有樣品中較高，小葉種香茶為綠茶中活性最低，但顯著高于紅茶的4個樣品（p＜0.05）。三江早春紅茶（SJ-B1）的FRAP值顯著高于紅茶的其它品種（p＜0.05）。

2.4 不同茶葉水提物中各項指標與抗氧化活性的相關性分析

茶葉中富含多種總多酚類、總黃酮類物質(zhì)，很多研究結果也表明這些功能性成分也是茶葉能有較好的抗氧化活性的原因。本試驗對綠茶各種功能性成分（總多酚、總黃酮、總糖、兒茶素及表兒茶素的含量）與各項抗氧化指標之間的相關性結果進行了分析，結果見表3。

表3 廣西12種不同茶葉中各測定值間的相關性分析Table 3 Pearson's correlation coefficient between various values of 12 different tea varieties in Guangxi

由表3可知，總多酚與DPPH自由基清除率的相關系數(shù)為0.66（p＜0.05），與ABTS+自由基清除率和FRAP值的相關系數(shù)分別為0.83和0.82（p＜0.01）。表兒茶素的含量與ABTS+自由基、DPPH自由基清除率和FRAP值都有顯著的相關性，分別為0.70（p＜0.05）、0.70（p＜0.05）、0.79（p＜0.01）?？偺桥c DPPH 自由基清除率和FRAP值也有顯著的相關性，分別為0.64和0.61（p＜0.05）。ABTS+自由基清除率與FRAP值的相關性極顯著，達到0.96（p＜0.01），與DPPH自由基清除率的相關系數(shù)為 0.86（p＜0.01）。另外，F(xiàn)RAP 值與 DPPH 自由基清除率的相關系數(shù)也達到0.87，有極顯著的相關性（p＜0.01）。這些結果也表明茶葉中的總多酚和表兒茶素含量與抗氧化活性有明顯的相關性，并且3種不同的抗氧化指標結果有顯著的相關性。

3 結論

本研究采用廣西地區(qū)生產(chǎn)的12種不同類型的茶葉的熱水浸出物，對其總多酚、總黃酮、總糖、兒茶素等含量進行了測定，并對抗氧化活性進行分析。結果表明，廣西地區(qū)生產(chǎn)的12種茶葉中，綠茶的總多酚和兒茶素、表兒茶素含量相對較高，并且抗氧化活性較好；紅茶中的總黃酮含量較高，但是總多酚、兒茶素含量、抗氧化活性均低于綠茶和白茶。通過分析功能性成分和抗氧化活性之間的相關性可知，總多酚和表兒茶素的含量與抗氧化活性呈正相關，且抗氧化活性的測定結果之間相關性顯著，證明各種抗氧化活性測定方法可以互相作為輔助參考。今后可以收集國內(nèi)外的主要茶葉品種與廣西地區(qū)的茶葉進行比較分析，并對其成分差異進行鑒定。本研究結果表明廣西茶葉具有較好的生理活性，可為廣西茶葉的功能性成分研究提供參考依據(jù)。