基于代谢谱分析的不同光质处理对茶鲜叶品质形成的影响研究

摘要

茶鲜叶中含有极其丰富的儿茶素、咖啡碱和茶氨酸等次生代谢产物，同时，还含有大量的黄酮类、酚酸、茶皂素、糖、有机酸、氨基酸和芳香物质等代谢产物，共同构成茶鲜叶的品质特征成分。代谢组学技术在茶鲜叶品质代谢研究上应用，不仅可以揭示儿茶素、咖啡碱、氨基酸、黄酮、香气物质等特征品质成分在茶鲜叶中的形成、转化及其相互关系的本质规律，阐明茶鲜叶品质的形成机理，更有助于利用现代生物技术进行茶叶品种改良和鲜叶品质调控。
　　 本文以茶叶品种“龙井43”为试材，分别采用蓝膜、绿膜、红膜和黄膜处理，以白膜为对照，采集不同生育期（包括一芽一叶、一芽二叶、一芽三叶和功能叶）茶鲜叶典型样品，-80℃保存备用。建立了代谢谱分析中有关样品制备和分析检测的技术平台，代谢谱分析分为非靶标分析（untargeted profiling analysis）和靶标分析(targeted profiling analysis)；在非靶标分析中，分别制备茶鲜叶的有机相提取物以及水相提取物，水相提取物在进样前经衍生化处理；采用气-质联用技术( GC-MS)进行样品分析，依据NIST和Wiley数据库，对GC-MS分析图谱中各代谢物进行结构解析；GC-MS图谱依次进行滤噪、归一化、基线校准和峰匹配处理，应用主成分分析(PCA)和偏最小二乘法分析(PLS)进行数据处理；研究不同光膜处理对茶鲜叶品质形成的效应及不同生育期间的相互差异。在靶标分析中，采用高效液相色谱(HPLC)并结合荧光检测或紫外检测的方法，监测不同生育期茶鲜叶样品中的主要氨基酸、儿茶素、生物碱和黄酮组分及其含量的动态变化。实验取得以下主要结果：
　　 不同叶龄茶鲜叶的有机相提取物成分组成差异较大，以功能叶茶样单位鲜重挥发性成分含量最高，一芽三叶茶样次之，而一芽一叶和一芽二叶茶样含量较低。同时，不同光质处理效应也差异显著，一芽一叶茶样中，以蓝膜和黄膜处理含量最高；一芽二叶茶样中，以红膜处理效果最好；一芽三叶茶样中，以红膜和黄膜处理效果较好；功能叶中，以蓝膜处理含量最高，绿膜次之。
　　 不同叶龄茶鲜叶的水相提取物成分组成差异较大，以一芽一叶茶样单位鲜重非挥发性成分含量最高，一芽二叶茶样次之，而一芽三叶和功能叶茶样含量较低。同时，不同光质处理效应也差异显著，一芽一叶茶样中，以白膜处理含量最高，黄膜处理次之；一芽二叶茶样中，以红膜和蓝膜处理效果较好；一芽三叶茶样中，以蓝膜处理效果较好；功能叶中，以白膜处理含量最高，黄膜次之。
　　 不同叶龄茶鲜叶的氨基酸含量差异较大，以一芽二叶茶样单位鲜重氨基酸含量最高，一芽一叶茶样次之，而一芽三叶和功能叶茶样含量较低。同时，不同光质处理效应也差异显著，以绿膜处理的一芽二叶茶样含量最高，红膜处理次之。
　　 不同叶龄茶鲜叶的儿茶素、咖啡碱、黄酮的含量差异很大，以一芽一叶和一芽二叶中含量最高，一芽三叶和功能叶中含量较低。同时，不同光质处理效应也差异显著，以绿膜处理的一芽二叶含量最高，蓝膜次之。