几种茶叶生化成分及其抗氧化活性分析

白亚欣 侯彩云

摘要：目的：比较白茶与绿茶、红茶生化成分的差异，探讨生化成分与抗氧化活性的关系。方法：以寿眉、安吉白茶及白琳工夫分别为白茶、绿茶、红茶代表，分析茶叶成分，測定茶汤抗氧化活性，并对二者进行相关性分析。结果：总黄酮含量与年份呈正相关关系，而咖啡碱则相对稳定;白茶茶多酚及儿茶素含量均低于绿茶，但其酯型儿茶素所占比重显著高于绿茶，且游离氨基酸、茶氨酸及总黄酮含量也显著高于其他两种茶类;EGC所占比重与酯型儿茶素均与茶汤抗氧化活性有较强的相关性。结论：白茶与其他茶在成分和抗氧化性上均有显著差异;EGCG与抗氧化活性相关性最强。

关键词：寿眉;安吉白茶;白琳工夫;生化成分;抗氧化活性;相关性

研究表明，茶叶中含有丰富的抗氧化物质如多酚类、黄酮类等[14]。茶叶的生化成分是决定茶叶生物活性的物质基础[5]，近年来，关于茶叶的品质及香气成分、加工工艺、感官分析研究较多，然而针对不同茶叶品种，成分分析与抗氧化性研究相结合的文章却鲜有报道[68]。因此，本研究以寿眉为白茶代表，以与白茶名称和药理功效等相似的安吉白茶、白琳工夫分别为绿茶、红茶代表，测定茶多酚、儿茶素、游离氨基酸、茶氨酸、咖啡碱、黄酮类化合物等生化成分，比较3类茶的成分差异性;按照茶叶审评的标准制备茶汤，测定茶汤抗氧化活性;对生化成分和抗氧化活性进行相关性分析，为茶叶成分对抗氧化功效的影响提供科学依据。

1材料与方法

11材料

市售白茶（制于福建福鼎，购于北京马连道茶城）：1年陈寿眉、3年陈寿眉、7年陈寿眉（以下简称W1、W3、W7）。

市售绿茶（制于浙江安吉，购于浙江安吉）：安吉白茶新茶、1年陈安吉白茶（以下简称G0、G1）。

市售红茶（制于福建福鼎，购于北京马连道茶城）：白琳工夫新茶（以下简称B0）。

标准品（纯度）：没食子酸（>99%）、谷氨酸（≥99%）、咖啡碱（≥99%）、芦丁（>99%），美国Sigma公司;儿茶素（≥99%）、表儿茶素（≥99%）、表没食子儿茶素（≥98%）、表儿茶素没食子酸酯（≥98%）、表没食子儿茶素没食子酸酯（≥99%）、茶氨酸（≥99%），上海源叶生物科技有限公司;茚三酮（>99%），北京化学试剂公司。

12仪器

安捷伦1260高效液相色谱仪，美国Agilent公司;TU1810紫外分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司;TDL5A离心机，上海安亭科学仪器厂;FA2004分析天平，上海精密科学仪器有限公司;FW100高速万能粉碎机，北京市用光明医疗仪器有限公司。

13方法

131样品处理将茶叶均匀混合，用万能粉碎机将少量试样磨碎弃去，磨碎其余部分过40目筛，密封保存。准确称取300g茶样于玻璃杯中，用150mL沸水冲泡5 min，过滤茶汤，密封保存[9]。

132成分分析茶多酚：福林酚比色法;游离氨基酸：茚三酮显色法;咖啡碱：紫外分光光度法;总黄酮：亚硝酸钠硝酸铝法[1013]。

儿茶素：高效液相色谱法（HPLC），梯度洗脱条件见表1。色谱柱：ASBC18（250mm×46mm，5μm）;检测波长：λ=280nm;流速：1mL/min;进样量：10 μL;柱温：30℃;流动相A：01 % H3PO4水溶液，流动相B：01 % H3PO4甲醇溶液[1416]。

茶氨酸：HPLC法，色谱柱：同上;检测波长：λ=338nm;流速：1mL/min;进样量：10μL;柱温：40℃;流动相A：20mmol/L乙酸铵溶液，流动相B：20mmol/L乙酸铵溶液∶甲醇=1∶2（体积比），VA∶VB=1∶1;衍生剂：邻苯二甲醛（OPA）;衍生时间：30s[1718]。

133抗氧化活性测定

（1）TAOC法按说明书，配制混合试剂与待测液混合，改变添加顺序作为对照，分别测定吸光值并依次记为Asample、Ablank。总抗氧化能力按式（1）计算：

总抗氧化能力（U/mL）=（Asample Ablank）/001/30×（反应液总量/取样量）（1）

（2）DPPH法以Trolox作为阳性对照，按照表2操作。将反应液充分摇匀，室温下避光静置30 min，于517 nm处测定吸光值，依次记为Asample、Ablank、Acontrol，结果以Trolox当量表示[1920]。自由基清除率按式（2）计算：清除率（%）=[1（Asample Ablank）/ Acontrol]×100（2）

14数据分析

应用Office和SPSS统计软件分析试验数据;应用Origin绘图软件作图。

2结果与分析

21生化成分分析

211茶多酚、总黄酮含量分析茶叶中黄酮类化合物主要是黄酮醇及苷类[21]，茶多酚与黄酮类之间存在交叉。由图1可知，TPG1是TPW1的109倍，FW7是FB0的123倍，FW1是FG1的105倍，可知白茶茶多酚含量低于绿茶而高于红茶，而其总黄酮含量高于其他茶，同时说明茶多酚含量高的茶叶其总黄酮含量不一定高，这与王丽丽等[22]的研究结果相似。寿眉是多叶型白茶，在萎凋时多酚会发生氧化，而鲜叶制成的绿茶经杀青钝化酶活，致使其多酚损失较少，此外，红茶经揉捻、氧化损失了大量茶多酚，两个原因共同使得白茶茶多酚含量低于绿茶而高于红茶。茶叶茶多酚及总黄酮的含量存在显著差异（P<005）。TPG0>TPG1、TPW1>TPW7而TPW3>TPW7，说明茶多酚的含量随着年份增长而下降，但其下降趋势并非单调递减;然而W3、W7和W1相比，总酮含量分别增加了602%、1241%，G1较G0增加了317%，说明总黄酮含量随着年份增长呈单调递增趋势，与周琼琼等[23]的研究结果相似。茶多酚接触氧气氧化，使含量降低同时发生结构转化，这可能促进了黄酮类物质的形成，使总黄酮含量增加。

212儿茶素含量分析茶叶中的儿茶素主要包括C、EC、EGC、ECG、EGCG等，根据结构可分为酯型和非酯型两大类，其中前3种属非酯型儿茶素，而后2種为酯型儿茶素[16]。吸取儿茶素类混合标准溶液，过045μm滤膜，注入HPLC，记录色谱图。由图2可知，5种儿茶素在设定条件下能较好分离。表3表明，在给定浓度范围内，5种儿茶素线性关系良好。

由表4可知，寿眉儿茶素含量低于安吉白茶而高于白琳工夫（P<001），分别求各茶样与白琳工夫儿茶素总量之比，从G0到W7依次为38∶33∶32∶29∶3∶1。儿茶素是茶多酚的主体成分，约占茶多酚总量的65%～80%[24]，所以，儿茶素在茶叶中的分布与茶多酚类似，即白茶低于绿茶而高于红茶。酯型儿茶素中EGCG的含量显著高于其他，非酯型儿茶素中EGC含量较高且不同茶叶之间存在显著差异。由表5可知，酯型儿茶素含量高于非酯型（P<001），酯型儿茶素在总量中所占比重介于898%～99%之间，非酯型儿茶素介于1%～102%之间;EGCG含量最高，所占比重介于725%～987%之间，EGC介于06%～87%之间。比较表4和表5可发现，虽然寿眉EGCG、EGC的含量均小于安吉白茶，但其EGCG的比重却大于安吉白茶，而其EGC的比重小于安吉白茶（P<001）。这与原料类型有关，寿眉多采用一芽二叶或多叶鲜叶制成，绿茶则多采用单芽制成，芽头自身的非酯型儿茶素含量较高，随着叶片的生长，非酯型儿茶素逐渐转化为酯型儿茶素，因此白茶酯型儿茶素所占的比重高于绿茶而非酯型却低于绿茶。

213游离氨基酸、茶氨酸含量分析茶氨酸是茶叶品质的重要影响因子之一。如图3所示，寿眉游离氨基酸总量显著高于其他茶类（P<005），即白茶大于绿茶和红茶，FAAW1是FAAG1的34倍。寿眉在萎凋过程中，由于水解酶等被激活使蛋白质与多肽水解，进而导致氨基酸不断积累达到较高的水平。白茶茶氨酸含量同样大于其他茶类，TheaW1是TheaG1的52倍（P<005），茶氨酸能缓解苦涩味、增加鲜甜味，这也是白茶茶汤滋味鲜爽的主要原因。W3和W1相比，游离氨基酸和茶氨酸含量分别减少了447%、257%，W7较W1分别减少了524%、538%，G1较G0分别减少了114%、261%（P<005），二者的含量随年份增长呈单调递减趋势，主要原因是氨基酸在茶叶存放过程中会发生氧化降解造成含量下降。茶氨酸在游离氨基酸中所占的比重从B0到W7依次为315%、428%、357%、545%、732%、528%，可知虽然茶氨酸含量随年份而单调递减，但其比重并未呈规律性变化。

214咖啡碱含量分析由图4可知，寿眉咖啡碱含量低于白琳工夫而高于安吉白茶，不同茶类之间存在一定差异（P<005）。茶叶在揉捻过程中，由于酶促氧化等，使咖啡因含量增多[25]，因而白茶咖啡碱含量低于全“发酵”的红茶而高于未“发酵”的绿茶。W3、W7和W1相比，咖啡碱含量分别减少了207%、596%，G1较G0减少了148%，咖啡碱含量随着年份增长呈单调递减趋势，但其变化幅度很小且差异不显著。这很可能与其化学性质相关，咖啡碱系嘌呤碱杂环化合物，结构稳定不易氧化降解。

22抗氧化活性分析

221总抗氧化能力测定按照TAOC法，得茶汤的总抗氧化能力值（TAOC，以下简称T）。由图5可知，茶汤抗氧化能力介于253～704 U/mL之间，寿眉抗氧化活性低于安吉白茶而高于白琳工夫（P<005），即白茶低于绿茶而高于红茶。原料不同导致生化成分含量不同，进而影响其抗氧化能力。结合211的测定结果推测，茶多酚或与抗氧化活性存在正相关关系，而总黄酮则为负相关甚至未呈明显相关性。由212可知，EGCG在儿茶素总量中占比最大，同时，其结构式含活性较高的没食子酯基，因此，EGCG与抗氧化活性存在正相关关系。然而寿眉抗氧化性低于安吉白茶，但其EGCG所占比重大于安吉白茶，同时发现，寿眉EGC的比重却小于安吉白茶，由此推测EGC所占比重或对抗氧化活性的强度也有较大影响。

222DPPH自由基清除能力测定按照DPPH法以自由基清除能力Torlox浓度绘制标准曲线。在0～1 mmol/mL内，线性方程为Y=0842 06X+4128 4，R2为0998 9，说明线性关系良好。以Torlox当量表示清除DPPH自由基的能力（DPPHTEAC，以下简称DT）（图6）。该方法测定的结果与TAOC法基本一致，即白茶的抗氧化活性低于绿茶而高于红茶（P<005），DTG0为DTW7的105倍。

23相关性分析

本研究将各生化成分的含量分别与TAOC法、DPPH法所测得的抗氧化值做相关性分析，以验证21、22的结果及推断。由表6可知，抗氧化活性主要与儿茶素、茶多酚等呈较强相关性。其中，EGCG与T、DT的相关系数分别为0749 6、0971 4，说明EGCG与抗氧化活性的相关性最强，ECG与抗氧化活性也有极强的相关性，综上可知，酯型儿茶素与抗氧化活性相关性极强。EGC含量与总抗氧化能力有较强的相关性，因此，EGC的比重确实对抗氧化活性的强度有较大影响，推测它可能与其他物质起到协同作用。总黄酮含量与总抗氧化能力、DPPH清除能力的相关性系数分别为-0246 3、-0078 5，说明总黄酮与抗氧化活性为负相关且相关性较低。

3结论

（1）白茶生化成分含量与绿茶、红茶差异显著。白茶中游离氨基酸、茶氨酸、总黄酮的含量居三类茶之首;咖啡碱含量低于红茶;茶多酚、儿茶素含量低于绿茶，但其酯型儿茶素（尤其是EGCG）所占比重显著高于绿茶。茶叶茶多酚含量高并不意味着其总黄酮含量高。

（2）各生化成分的变化情况不同。随着年份增长，总黄酮含量呈单调递增趋势，茶多酚、儿茶素含量下降，但其下降趋势并非单调递减，游离氨基酸、茶氨酸含量呈单调递减趋势，但茶氨酸在游离氨基酸中的比重未呈明显规律性，咖啡碱含量呈单调递减趋势但降幅无显著差异，咖啡碱的稳定性大于其他成分。

（3）采用2种抗氧化方法测得的结果基本一致，白茶与其他茶叶的抗氧化活性之间存在显著性差异，白茶的抗氧化活性低于绿茶而高于红茶。

（4）以EGCG为主的酯型儿茶素与抗氧化活性的相关性最强，EGC在儿茶素总量中所占的比重对抗氧化活性也有较大影响，或与其他物质起到协同作用。就本试验而言，总黄酮含量与抗氧化活性未呈现出明显的相关性，总黄酮含量高的茶叶，其抗氧化活性不一定强。◇

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