广东客家茶树种质资源儿茶素特性分析

乔小燕，黄华林，李 波，姜晓辉，陈 栋*

(1.广东省农业科学院 茶叶研究所,广东 广州 510640;2.广东省茶树资源创新利用重点实验室,广东 广州 510640)

广东省是客家人分布的第一大省，客家人主要生活在南亚热带湿热且寒凉的高寒山区，生态环境优越，孕育了丰富的茶树资源，以中小叶群体为主，当地人称之为客家种，传统的客家茶是以客家种加工而成。客家茶最早起源于南北朝龙川县，发展至今，客家茶已成为广东茶叶的“半壁江山”[1]。对梅州、河源和韶关等地客家茶感官审评发现传统客家茶有明显的“高火甜韵”或“炒米香”，认为特定的采制技术和区域自然条件是形成该品质特征的主要原因[2]。理化成分分析结果进一步表明，客家本土茶树的种性也是形成该品质特征的主要原因之一[3]。

茶多酚是决定茶叶品质的重要物质基础，儿茶素占茶多酚的80%以上，酯型儿茶素具有抗氧化、降血脂和抗突变等保健功能，其中以表没食子儿茶素没食子酸(epigallate catechin gallate，EGCG)的生物学活性最强[4-5]。非酯型儿茶素也是重要的滋味成分，如表儿茶素(epicatechin，EC)和儿茶素(catechin，C)有苦味[6]。儿茶素是茶树最重要的次生代谢产物，儿茶素总量和不同单体含量被经常作为判断茶树品种适制性的重要指标，也是体现茶树进化的标志[7]。

客家种和客家茶具有悠久的种植和加工历史，研究者大多关注客家茶品质特征、客家茶文化的演变和发展，但对扎根于广东客家地区有鲜明地域性的客家种研究鲜有报道。本研究通过对广东客家茶树种质资源儿茶素组分进行系统分析，探明客家茶树品种区别于其他地区的茶树品种所具有的独特特性，同时为客家茶树的开发和利用提供科学参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料和试剂

试验材料主要来自于保存于广东省茶树种质资源圃、曲江罗坑镇和东源县等地(表1)，每个群体选取代表性单株10株以上。采摘客家茶树品种春、夏、秋季的1芽2叶新梢鲜叶，微波杀青固样，于80 ℃烘至足干，保存备用。

表1 供试茶树种质资源及来源

儿茶素8个组分和咖啡碱标准品购自上海源叶生物科技有限公司，分别为EC、表儿茶素没食子(epicatechin gallate，ECG)、表没食子儿茶素(epigallate catechin，EGC)、EGCG、C、没食子儿茶素(gallate catechin，GC)、儿茶素没食子酸(catechin gallate，CG)、没食子儿茶素没食子酸(gallate catechin gallate，GCG)、咖啡碱(caffeine)。

1.2 试验方法

1.2.1 儿茶素组分测定 称过筛后的磨碎样1.000 g置于100 mL三角锥瓶中，加入沸水90 mL，放于水浴锅微沸45 min，用布氏漏斗抽滤，冷却后定容至100 mL容量瓶中，滤液过4.6 μm滤膜后备用。儿茶素组分和咖啡碱测定采用HPLC，测定方法参照乔小燕等[8]的进行。

1.2.2 数据处理 用SAS 20.0软件对儿茶素组分进行因子分析和聚类分析。为了消除不同指标变量间的量纲关系，通过Z-Score标准化方法将儿茶素组分浓度矩阵进行标准化，计算各变量的载荷值和方差贡献率。

2 结果与分析

2.1 客家茶树种质儿茶素分布情况和变异特征

由表2可知，客家茶树种质中EGCG、EGC、GCG在8个组分中含量较高，其中EGCG含量最高。EGCG秋季含量(71.93 mg/g)高于春季(69.22 mg/g)和夏季(70.64 mg/g)；EGC含量高于GCG，以夏季最高(51.51 mg/g)，春季和秋季含量接近；GCG含量在三季中变化不大。EGCG、EGC、GCG在群体间变异系数较低，其中EGCG最低(38.71%～42.53%)；EC和CG的变异系数较高。总儿茶素三季含量在128.37～137.35 mg/g之间，酯型儿茶素含量(73.65～79.67 mg/g)高于非酯型儿茶素(54.46～58.00 mg/g)。总儿茶素在群体间和季节间的变异系数最小，以春季的变异系数最小，为8.39%。酯型儿茶素和非酯型的变异系数接近，且以秋季的变异系数最小，分别为22.44%和30.36%。

2.2 客家茶树种质与大叶种茶树种质酯型儿茶素比较

酯型儿茶素对茶叶品质的形成具有重要意义，而且其药理功效高于非酯型儿茶素，EGCG是酯型儿茶素中最主要的成分。根据参试茶树种质资源的来源地，对EGCG和酯型儿茶素三季平均含量进行主成分分析。由表3可知，广东客家茶树种质资源EGCG和酯型儿茶素含量低于大叶种茶树(云南、肯尼亚、斯里兰卡)，其中以粤西茶树种质资源EGCG和酯型儿茶素含量最低，分别为34.14 mg/g和61.76 mg/g；粤东和粤北地区茶树种质中EGCG和酯型儿茶素含量相同或接近。大叶种茶树种质资源EGCG和酯型儿茶素含量在季节间的变异系数大于广东，斯里兰卡除外，其变异系数远低于其他茶树种质。

表2客家茶树种质资源儿茶素分布情况和变异特征mg/g干重

指标季节最大值最小值平均值标准偏差变异系数/%GC春季15.938.5411.7411.6799.35夏季31.9010.0314.4011.6480.86秋季17.769.1012.3710.9988.85EGC春季45.3920.6331.1414.8147.54夏季46.145.1629.5115.2051.51秋季41.5324.6930.9614.7947.79C春季7.782.764.602.6257.00夏季8.460.774.197.34175.24秋季7.9504.303.7587.30EC春季12.183.636.9822.35320.22夏季40.504.999.9022.99232.29秋季13.807.3610.0624.24241.00EGCG春季69.2231.8447.9518.5638.71夏季70.6411.3146.9819.9842.53秋季71.9331.5051.2321.6642.28GCG春季25.088.1615.777.4947.49夏季27.873.6015.857.5247.43秋季18.2810.0115.926.0538.02ECG春季7.161.243.392.3168.13夏季5.192.743.761.8849.96秋季6.213.084.981.6934.04CG春季9.285.026.8025.94381.64夏季9.696.007.0727.75392.53秋季9.916.167.5426.58352.45非酯型儿茶素春季75.6337.4854.4618.1833.39夏季86.0137.7258.0019.5133.64秋季66.7642.9357.6817.5130.36酯型儿茶素春季105.0748.6073.9117.4423.59夏季108.4629.8073.6521.4829.16秋季100.7154.5779.6717.8722.44总儿茶素春季145.71112.59128.3710.778.39夏季162.98102.70131.6521.2316.13秋季167.46113.83137.3522.3816.30

EGCG与酯型儿茶素的比值表现出一定的规律性，粤中、粤西茶树种质中EGCG/酯型儿茶素比值低于粤北和粤东地区，大叶种(云南、肯尼亚、斯里兰卡)EGCG/酯型儿茶素比值整体高于广东省客家种，但肯尼亚与粤中地区接近，粤西地区的EGCG与酯型儿茶素的比值最低(0.52)，变异系数最大。

2.3 广东客家茶树种质的因子分析和聚类分析

以所有茶树种质资源中8个儿茶素组分中春、夏和秋三季中变异系数小于1的5个组分(GC、EGC、EGCG、GCG、ECG)为变量进行因子分析。由表4和表5可知，前3个公因子的方差总贡献率为90.85%，基本可以代表5个变量的绝大部分变异信息。第一公因子F1解释了总变异信息的42.83%，EGC、EGCG、GCG和ECG在F1上呈正向分布，EGCG在F1上载荷值最高，EGCG对F1贡献率最高。第二公因子F2解释了总变异信息的29.10%，GC、EGC、EGCG和ECG在F2上均呈正向分布，其中以ECG在F2上载荷值最高，ECG对F2贡献率最高。第三公因子F3解释了总变异信息的18.92%，以EGC在F3上载荷值最高，EGC对F3贡献率最高。因此，EGCG、ECG和EGC含量可作为不同茶树种质儿茶素的表征性成分。

以非酯型和酯型儿茶素3季平均含量为变量进行聚类分析，7个地区的茶树种质资源分为3个类群(图1)，客家茶树种质资源聚为一类，其酯型儿茶素略高于非酯型儿茶素，粤西茶树种质资源中酯型儿茶素(61.76 mg/g)和非酯型儿茶素(60.44 mg/g)含量接近，与广东其他地区种质距离较远。大叶种茶树种质资源聚类一类，其酯型儿茶素高于非酯型儿茶素，斯里兰卡茶树种质资源中酯型儿茶素(94.95 mg/g)是非酯型儿茶素(38.80 mg/g)的2.45倍。

3 讨论

广东省客家茶树种质资源中儿茶素均以EGCG、EGC和GCG为高含量组分，其中EGCG含量最高，这与前人的研究结果一致，贵州、湖北和广西等茶树种质中GCG含量高于ECG[9-11]。本研究中EGC含量高于GCG，这可能与参试的茶树种质资源的来源不同有关。EGCG和总儿茶素在群体和季节间变异系数最小，酯型儿茶素群体间变异系数低于非酯型儿茶素，这与王庆等对广西青山野生茶树种质的研究结果“儿茶素、酯型儿茶素和EGCG的变异最小”[9]一致。酯型和非酯型儿茶素季节间变异系数远低于儿茶素各组分，同前人的研究结果[12-13]一致。

EGCG和酯型儿茶素含量不仅具有品种特性，也表现出一定的地域性[9]。本研究中客家茶树种质资源中EGCG、酯型儿茶素和EGCG/酯型儿茶素比值低于大叶种茶树种质资源，EGCG和酯型儿茶素在粤西茶树种质资源中含量最低，EGCG/酯型儿茶素比值在粤中和粤西茶树种质资源中低于粤北和粤东地区。因子分析和聚类分析显示，广东客家茶树种质聚为一类，肯尼亚、云南大叶和斯里兰卡茶树种质则可聚为一大类。

表3 酯型儿茶素分析结果

表4 相关矩阵的特征值

表5 因子载荷矩阵

图1 不同来源茶树种质聚类图