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湖北地方茶树种质资源中酯型儿茶素含量研究

2014-04-29金孝芳贾尚智石亚亚曹丹龚自明

热带作物学报 2014年3期
关键词:高效液相色谱湖北

金孝芳 贾尚智 石亚亚 曹丹 龚自明

摘 要 以26份湖北地方茶树种质资源为供试材料,采用高效液相色谱分析检测其春、夏、秋茶中CG、ECG、GCG、EGCG等4种主要酯型儿茶素组分含量。结果表明,CG、ECG、EGCG和酯型儿茶素总量在不同季节中的平均含量顺序为夏茶>春茶>秋茶,GCG的顺序为春茶>夏茶>秋茶;在春、夏、秋茶中,绝大部分茶树种质资源酯型儿茶素组分含量间表现出的变化趋势为EGCG>GCG>ECG>CG。各茶树种质资源春、夏、秋茶中酯型儿茶素的变异系数在13.21%~36.99%之间,季节间的变辐较小,个体间的变幅较大。基于酯型儿茶素的年均含量聚类分析显示,第2类群中CG和ECG含量高,第4类群中GCG和酯型儿茶素总量含量高。鄂茶7号、五峰310、五峰602、宣恩65等4个资源的夏茶和五峰108的夏茶、秋茶、年平均EGCG含量均在9.0%以上,可视为高EGCG茶树种质资源,可在今后育种和生产中加以利用。

关键词 湖北;茶树种质资源;酯型儿茶素;EGCG;高效液相色谱

中图分类号 S571.1 文献标识码 A

茶树中含有丰富的儿茶素,其含量一般为茶鲜叶干重的12%~24%,包括酯型儿茶素(复杂儿茶素)和非酯型儿茶素(简单儿茶素),是茶叶中主要化学成分之一[1]。其中,酯型儿茶素所占比例最大,主要由儿茶素没食子酸酯(CG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)等4种组分组成。有研究表明,酯型儿茶素不仅是影响茶叶品质好坏的关键因子之一[2-4],还具有抗氧化、防癌抗癌、降低血脂、除胆固醇、抑制细菌病毒、抗突变等保健功能[5-9]。目前,酯型儿茶素尚不能人工合成,茶树是其唯一来源,因此,近年来国内相关学者开展了高酯型儿茶素茶树种质资源的筛选研究[10-12]。湖北省种茶历史悠久,境内茶树种质资源十分丰富。本文通过对收集保存于湖北省茶树种质资源圃的26份湖北地方茶树种质资源中主要酯型儿茶素组分进行系统分析,旨在了解各种质资源中主要酯型儿茶素组分的含量,从而为湖北省地方茶树种质资源的开发和利用提供科学参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

以湖北省茶树种质资源圃中收集保存的26份湖北地方茶树种质资源作为供试材料(表1)。采摘各茶树资源的春、夏、秋季一芽二叶新梢鲜叶,蒸青固样,烘至足干,保存备用。

CG(纯度>98%)、ECG(纯度>98%)、GCG(纯度>98%)、EGCG(纯度>98%)等4种酯型儿茶素标准样品均购于国家标准品研究中心。乙腈和冰乙酸均为色谱纯级试剂,水为娃哈哈纯净水。

1.2 方法

1.2.1 固样方法 待铝锅中的水蒸汽大量逸出时,投入茶鲜叶,平摊于蒸架上,加盖蒸3 min,取出茶样,平摊于竹筛上晾干,移入鼓风干燥箱110 ℃烘6 min,取出置竹筛上摊凉5 min,再次移入鼓风干燥箱80 ℃烘至足干,装袋、封口,保存备用。

1.2.2 试液制备方法 称取0.50 g磨碎茶样置于150 mL三角锥瓶中,加沸纯净水80 mL,立即移入沸水浴中浸提30 min;浸提完毕后,立即趁热过滤并洗涤茶渣数次,滤液冷却后定容至250 mL;摇均后,取一定量过0.22 μm微孔滤膜,待测。

1.2.3 色谱分析条件 色谱柱:Phenomenex Gemini C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相A:0.3%乙酸水溶液(v/v),流动相B:乙腈;流速:0.8 mL/min,检测波长:278 nm,柱温:30 ℃,进样量:20 μL。流动相梯度冼脱程序见表2。

1.2.4 标准溶液的配制 准确称取各酯型儿茶素标准样品,溶于一定量的25%乙腈水溶液中,分别配制成不同浓度梯度的标准溶液,制作工作曲线。

1.2.5 定性定量方法 根据酯型儿茶素(CG、ECG、GCG、EGCG)标样及相对保留时间作为定性方法,以峰面积计算其含量。

1.3 数据统计分析

实验数据采用Excel 2003、SPSS 16.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同季节中酯型儿茶素含量分析

不同季节中酯型儿茶素含量的测试分析结果(表3)表明,酯型儿茶素含量变异幅度较大。CG含量春茶为0.37%~1.09%,夏茶为0.46%~1.51%,秋茶0.30%~0.97%,其春、夏、秋茶的平均含量顺序为:夏茶>春茶>秋茶。ECG含量春茶为0.79%~2.39%,夏茶为1.40%~4.22%,秋茶为0.79%~2.60%,其春、夏、秋茶的平均含量顺序为:夏茶>春茶>秋茶。GCG含量春茶为1.97%~4.59%,夏茶为1.66%~3.81%,秋茶为0.39%~3.07%,其春、夏、秋茶的平均含量顺序为:春茶>夏茶>秋茶。EGCG含量春茶为4.39%~8.30%,夏茶为4.50%~10.63%,秋茶为3.99%~9.14%,其春、夏、秋茶的平均含量顺序为:夏茶>春茶>秋茶。酯型儿茶素总量春茶为8.14%~13.74%,夏茶为9.97%~17.15%,秋茶为7.23%~14.17%,其春、夏、秋茶的平均含量顺序为:夏茶>春茶>秋茶。在春茶中,各茶树种质资源酯型儿茶素组分含量间的变化趋势为EGCG>GCG>ECG>CG;除夏茶中鄂茶2号、鄂茶10号等2份资源和秋茶中鄂茶2号、鄂茶6号、鄂茶10号等3份资源表现出不同的变化规律(EGCG>ECG>GCG>CG)外,其余茶树资源在夏、秋茶中酯型儿茶素组分含量间的变化趋势也均为EGCG>GCG>ECG>CG。

夏茶中CG含量的变异系数最大,为36.99%,春茶中酯型儿茶素总量的变异系数最小,为13.21%,这表明参试茶树种质资源酯型儿茶素含量的变异系数均较大,且其变异系数的变幅范围也较大。此外,CG、ECG、GCG、EGCG和酯型儿茶素总量在不同季节(春、夏、秋)间的变异系数变辐较小,但其个体间的变异系数变幅较大。

2.2 茶树种质资源中酯型儿茶素含量综合评价

基于酯型儿茶素含量综合评价的统计分析见表4,从表4可知,在26份地方茶树种质资源中,CG、ECG、GCG、EGCG、酯型儿茶素总量的3季(春、夏、秋)含量平均值变化范围分别为0.39%~1.11%、1.05%~3.07%、1.93%~3.56%、4.49%~9.36%、8.69%~14.74%,各组分含量间的总体变化趋势为EGCG>GCG>ECG>CG。各组分3季含量平均值的变异系数最大的是ECG含量,为29.66%,其次为CG、EGCG、GCG和酯型儿茶素总量,变异系数的变化范围较大。

2.3 茶树种质资源中酯型儿茶素含量聚类分析

根据各茶树种质资源中CG、ECG、GCG、EGCG、酯型儿茶素总量等组分的3季含量平均值进行聚类分析,可以将26份茶树种质资源聚分为4个类群(图1)。第1类群包括HBW-1、HBW-2、鄂茶5号、五峰210、五峰211、鄂茶4号、五峰602、五峰310、鄂茶3号、五峰212、鄂茶6号、鄂茶8号、五峰401、贺胜1号、五峰107、鹤峰40、鄂茶1号等17份资源,第2类群包括鄂茶2号、鄂茶10号等2份资源,第3类群包括鄂茶9号、鹤峰6号、五峰115等3份资源,第4类群包括鹤峰15、宣恩65、鄂茶7号、五峰108等4份资源。依据聚类分析结果对各类群的酯型儿茶素组分进行比较分析(表5),可以看出第2类群中CG和ECG含量高,第4类群中GCG和酯型儿茶素总量含量高;对于EGCG而言,第1类群和第4类群中均存在高EGCG茶树种质资源。

3 讨论与结论

通过对26份湖北地方茶树种质资源中主要酯型儿茶素组分含量分析,CG、ECG、EGCG和酯型儿茶素总量的春、夏、秋茶平均含量顺序为:夏茶>春茶>秋茶,而GCG的春、夏、秋茶平均含量顺序为:春茶>夏茶>秋茶;除夏茶中鄂茶2号、鄂茶10号等2份资源和秋茶中鄂茶2号、鄂茶6号、鄂茶10号等3份资源的酯型儿茶素组分含量间表现出不同的变化趋势(EGCG>ECG>GCG>CG)外,其余茶树种质资源在春、夏、秋茶中表现出的变化趋势均为EGCG>GCG>ECG>CG;各资源中CG、ECG、GCG和EGCG的年平均含量间的总体变化趋势也为EGCG>GCG>ECG>CG。此外,26份茶树种质资源春、夏、秋茶中CG、ECG、GCG、EGCG和酯型儿茶素总量的变异系数变化范围为13.21%~36.99%,变异系数及其变幅范围均较大,这表明湖北地方茶树种质资源在酯型儿茶素组分上存在着丰富的遗传多样性;CG、ECG、GCG、EGCG和酯型儿茶素总量在不同季节间的变异系数变辐较小,但个体间的变异系数变幅较大。根据各茶树种质资源中CG、ECG、GCG、EGCG和酯型儿茶素总量的年均含量进行聚类分析,可以将26份茶树种质资源聚分为4个类群,第2类群中CG和ECG含量高,第4类群中GCG和酯型儿茶素总量含量高。对于EGCG而言,第1类群和第4类群中均存在高EGCG茶树种质资源。

EGCG是茶叶酯型儿茶素的核心组分,是茶叶功能性的关键因子之一。目前,EGCG尚不能人工合成,茶树是EGCG的唯一来源,因此近年来国内相关学者开展了高EGCG茶树种质资源的筛选研究工作[11-15]。对于茶树新梢中EGCG含量需高达多少才可视为高EGCG特异性资源尚无统一标准,林金科等[13]研究认为含量超过13%的视为高EGCG资源,唐晓波等[15]研究认为含量超过9%的视为高EGCG资源,而龚志华等[16]研究认为含量超过7%的视为高EGCG资源。因此,本试验的26份湖北地方茶树种质资源中,鄂茶7号、五峰310、五峰602、宣恩65等4个资源的夏茶EGCG含量均在9.0%以上,五峰108的夏茶、秋茶及年平均EGCG含量也均在9.0%以上,这些资源可视为高EGCG资源,既可作为茶树品质遗传改良的重要种质资源,又可作为从茶树鲜叶中直接提取EGCG的特异资源,这对于茶树新品种选育、EGCG工厂化生产等方面都具有重要意义。

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