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茶树花的品质成分及功效研究进展

2024-04-19吴钊豹李安生付仕皓刘少群孙彬妹姚有志方沈浩郑鹏

安徽农学通报 2024年7期

吴钊豹 李安生 付仕皓 刘少群 孙彬妹 姚有志 方沈浩 郑鹏

摘要 茶树花是茶叶生产产生的附加产物,含有丰富的营养成分,具有多种保健功能。为提高茶树花资源利用效率,本文综合文献资料,总结分析茶树花的主要成分及其功效,其中成份包括水溶性糖、茶皂素、蛋白质、氨基酸、黄酮类化合物和超氧化物歧化酶等,讨论不同茶树花之间有效部分的差异及其潜在的研究应用价值,包括水浸出物、茶多糖、茶氨酸和茶多酚,并对不同茶树花在食品领域、日用领域和医疗领域的选择性深度生产加工进行展望。

关键词 茶树花;品质成分;深度生产加工

中图分类号 S571.1 文献标识码 A  文章编号 1007-7731(2024)07-0094-05Research progress on quality components and efficacy of tea plant flowers

WU Zhaobao1    LI Ansheng1    FU Shihao1    LIU Shaoqun1    SUN Binmei1

YAO Youzhi2,3    FANG Shenhao2,3    ZHENG Peng1

(1South China Agricultural University, Guangzhou 510642 , China; 2Village Committee of Maofan Village, Changpu Town, Yuexi County, Anqing 246680, China; 3Junfa Ecological Agriculture Co., Ltd., Yuexi County, Anqing 246680, China)

Abstract Tea tree flowers is an additional product of tea production, containing rich nutrients and having various health functions. To improve the efficiency of tea tree flower resource utilization, the main components and their effects of tea tree flowers were summarized, including water-soluble sugars, tea saponins, proteins, amino acids, flavonoids, and superoxide dismutase, based on literature review. The differences in components among different tea tree flowers and their potential research applications were also discussed, including water extracts, tea polysaccharides, theanine, and tea polyphenols. The article also looked forward to the selective deep production and processed of different tea tree flowers in the food, daily use, and medical fields.

Keywords tea tree flowers; quality components; deep production processing

茶樹花是食品资源之一,是一种附加值很高的天然植物资源[1]。茶树是山茶科山茶属的常绿植物,大体上可分为营养器官和生殖器官。茶树花是茶树的生殖器官,两性花,由花瓣、花萼、花托、雌蕊和雄蕊组成,营养成分和茶叶类似,而其茶多糖、蛋白质、水溶性糖和水浸出物等物质超出茶叶中同类物质的含量[2]。茶树花内含成分具有解毒、抑菌、降糖和增强免疫力等功效,应用前景广泛。不同开花时期的茶树花或不同种类茶树花的某些特定物质含量存在差异,使用特定时期的茶树花或采用特定种类的茶树花进行科学研究、加工产品具有重大意义。我国是产茶大国[3],茶叶种植广泛,茶叶需求量大,但茶树花产能过剩。因此,充分利用茶树花的特点,对茶树花进行深入研究和扩大加工生产应用范围,加强对茶树花的资源化利用十分重要。

本文综合文献资料,总结茶树花的主要成分及其功效,其中成分包括水溶性糖、茶皂素、蛋白质、氨基酸、黄酮类化合物和超氧化物歧化酶(SOD),讨论不同茶树花之间有效部位的差异及其潜在的研究应用价值,包括水浸出物、茶多糖、茶氨酸和茶多酚,并对不同茶树花在食品领域、日用领域和医疗领域的选择性深度生产加工进行展望。

1 茶树花的主要成分分析

1.1 水溶性糖

茶树花的水溶性糖含量比茶叶高[4]。生吉萍等[5]对茶树花多糖进行有效分离,发现茶树花多糖主要包括葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖、半乳糖醛酸、甘露糖、木糖、岩藻糖和鼠李糖等,其中,葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸和甘露糖占大多数。

茶多糖是一种与蛋白质结合的酸性糖蛋白、多糖,具有特殊的理化性质。茶多糖具有吸油性,能够起泡且泡沫持久,在大部分环境中具有吸湿和保湿的良好性能,提高其纯度可以增强茶多糖的表观黏度[6]。茶多糖的理化性质可以应用在医学等领域。Li等[7]利用玉米醇溶蛋白结和茶多糖合成了包埋紫杉醇,其是一种具有缓慢释放药物功能的纳米颗粒。

1.2 茶皂素

茶皂素具有良好的生物活性和药理学功能,是一种天然的表面活性剂,可应用于化工、医药和农药等诸多领域[8]。茶皂素是从茶籽饼粕中提取的,茶籽饼粕是主要的茶皂素提取来源之一。茶树花产量多,富含茶皂素,是茶皂素生产的新资源之一[9]。

茶皂素具有抑菌功能。马戎等[10]以茶皂素与3-二甲胺基丙胺反应生成的叔胺茶皂素为中间体进行试验研究,发现其对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用,对中间体加入季铵盐进行改造后发现,其抑制作用提高。因此,茶皂素可以广泛应用于医疗养护、日常生活用品等领域。

茶皂素具有良好的保鲜作用。陈雨欣等[11]研究了茶皂素复合保鲜剂对油柑的保鲜效果,利用不同含量的茶皂素与2.0%的壳聚糖复配成保鲜剂对油柑果实进行涂膜处理,结果发现,2.0%壳聚糖+1.0%茶皂素的复合保鲜剂对油柑的保鲜效果较佳。因此,茶皂素在果蔬采后保鲜领域也有效果应用价值。

1.3 蛋白质和氨基酸

茶树花中含有丰富的蛋白质和氨基酸,其蛋白质含量较高[12]。常用花粉中茶树花花粉氨基酸含量占比较高,且具有茶特有的茶氨酸[13]。

茶树花中的蛋白质作为常用的食品基料,具有良好的持水性、吸油性和乳化性,实践中茶树花蛋白质适合用碱法提取。茶树花中含有大量的必需氨基酸,在酿酒时加入茶树花,不仅可以提高酒的营养价值,而且其挥发性风味物质还使得酒具有特殊风味。姚敏等[14]对茶树花酒的氨基酸与风味物进行测定,测得该酒中有6种必需氨基酸。

1.4 黄酮

黄酮类化合物是一类重要的天然有机化合物,是植物体内产生的一类次生代谢产物。黄酮类化合物具有很多重要的药理作用和高度的化学反应性[15]。黄酮类化合物的功效众多,包括抗炎镇痛、抑菌抗病毒、免疫调节、降血糖和抗氧化等[16]。

茶树花中黄酮类物质丰富。李金等[17]对不同品种茶树花中各黄酮苷组分的含量进行比较,发现黄酮苷组分在不同品种茶树花中的含量有明显差异,在所有品种的茶树花中,山柰酚苷含量最多,而杨梅素苷含量最少。

1.5 超氧化物歧化酶

超氧化物歧化酶是生物体内的一种抗氧化金属酶,其功能是催化超氧阴离子自由基歧化生成氧和过氧化氢,在抗氧化、抗炎症等方面可发挥一定的作用,同时,对预防疾病、增强人体免疫力等有利[18]。

茶树花中含有一定的SOD活力。试验表明,不同茶树花品种SOD活力的差异性较大,茶树花处于不同开花状态下SOD活力的差异性也较大[19]。SOD清除氧活性自由基的作用使得其可广泛应用于化妆品等领域,可能具有一定的减少皱纹、防晒等功效[20]。目前,含有SOD成分的化妆品较多,茶树花中富含SOD,这为其在化妆品中的推广应用提供较好的价值前景[21]。

SOD具有的清除氧活性自由基的生物活性可以应用在食品工业中。路玉兰[22]研究结果表明,无论是内源性SOD还是外源性SOD,都可以提高原麦汁的还原力、发酵液的抗氧化力以及成品啤酒的风味稳定性。

2 茶树花成分差异与潜在价值分析

茶树花所含营养成分和茶叶类似,包括氨基酸、蛋白质、多糖、咖啡碱、茶多酚、黄酮类化合物、SOD和维生素等。实践中可以发挥茶树花的特殊功效,不同品种的茶树花或不同开放状态下的茶树花中某些物质的含量存在差异,导致其功效也不尽相同,这些差异或许可以成为其研究生产的新方向。

2.1 水浸出物

茶樹花主要生化成分中水浸出物含量在46%~59%。水浸出物是指在规定条件下,用沸水萃取茶叶中的可溶性物质(如多酚类、糖类、维生素、氨基酸、咖啡碱、蛋白质和无机盐等)。水浸出物是成品茶质量的综合性指标之一,一般来说,水浸出物含量可以部分反映成茶的品质,同时,水浸出物含量随着茶树花品种的不同和开放状态的变化而变化。泡茶过程中,水浸出物随茶水进入人体。因此,研究不同品种茶树花和不同开放时期茶树花之间的水浸出物差异对其应用价值的挖掘有重要作用。

不同品种茶树花的水浸出物含量存在差异,叶乃兴等[23]研究了毛蟹、福建水仙和金观音等11种茶树花,结果发现,不同种类茶树花水浸出物含量差异较大。饶耿慧等[24]研究了茶树花在不同花期的水浸出物含量,发现其在幼蕾期含量最低,随着花的逐渐生长与成熟,其含量会逐渐上升。

为最大限度地发挥茶树花的相关功能,提高水浸出物含量十分重要。因此,可以使用毛蟹等品种和完全开放期的茶树花,对于金观音等水提产率较低的品种,可以改进提取方式,如使用有机相提取、改变温度或改变压强等,以减少资源浪费,提高利用率。

2.2 茶多糖

研究表明,茶树花的茶多糖含量高于茶叶[25]。茶多糖是一种重要的多糖化合物,其主要成分为葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖等。

茶树花具有一定的降血糖的作用。丁仁凤等[26]研究了茶多糖对四氧嘧啶致糖尿病SD大鼠的降血糖作用、机制与功效,用茶多糖饲喂SD大鼠后发现,可能是通过抑制小肠糖降解酶活性,抑制了糖尿病大鼠血糖的升高。王淑如等[27]认为,茶多糖具有一定抗凝血、抗血栓的作用,其研究发现,茶多糖无论是在体内还是在体外,均可显著延长血凝时间和凝血酶原时间,而对部分凝血活酶时间无显著影响。因此,实际生产中可以采用茶树花来辅助降血糖、抗凝血和抗血栓。

需要注意的是,不同品种茶树花的茶多糖含量有一定的差异。黄阿根等[28]研究了不同地区不同品种的茶树花,发现其茶多糖的含量差异较大。此外,不同开放程度的茶树花的茶多糖含量也不尽相同。杨普香等[29]对两个品种不同开放状态的茶树花进行了生化成分分析,发现完全开放期的茶树花水溶性糖含量最高,其次是初开期,露白期最低。因此,实践中开发具有辅助降血糖、抗凝血和抗血栓等功能的药物时,可以采用完全开放时期的茶树花,以有效发挥茶多糖的作用。

2.3 茶氨酸

茶树花活性成分中氨基酸含量占1%~4%。朱晶晶等[30]研究发现,茶氨酸与酸枣仁水提物具有改善睡眠的作用,在浓度250和500 μg/mL下,酸枣仁茶氨酸复合物对戊四唑(PTZ)诱导的失眠斑马鱼具有一定改善其睡眠质量的作用。因此,实际生产中可以采用其他天然提取物结合具有特殊疗效的茶树花生产助眠食品或治疗失眠的药物。

不同品种间和不同花期间茶树花的茶氨酸含量是不同的。刘丹[31]分析了不同品种间和不同花期间茶树花内含成分差异情况,发现不同花期的茶树花中氨基酸含量最高的是初开期,显著高于全开期。刘敏[32]研究了黄金芽、乌牛早、白鸡冠和普洱大茶树 4个品种在不同花期的L-茶氨酸含量,发现大部分茶树花露白期的L-茶氨酸含量最高。根据这一特点,可以在实际生产中使用露白期茶树花生产茶氨酸产品。

2.4 茶多酚

茶树花活性成分中茶多酚占7%~15%,和茶叶中该物质的含量接近。茶多酚亦是一种天然的强效抗氧化剂。郑燕等[33]对雄性小鼠施以不同含量的茶多酚灌胃,发现在不同紫外光照射下,随着茶多酚剂量的逐渐增加,小鼠生殖腺增加,组织中SOD活性增强,睾丸生精细胞排列越来越致密。这说明茶多酚对受紫外光辐射雄性小鼠的生殖系统和生精细胞具有一定的保护作用。茶多酚具有一定抗炎作用。林朝悦等[34]探究茶油及茶多酚对角叉菜胶致大鼠足跖肿胀的模型抗炎作用及其机制,发现茶油及茶多酚对角叉菜胶致大鼠的原发性刺激性炎症有抑制作用。因此,实际生产中可以采用茶树花来生产抗炎产品。

不同品种和不同开放状态下茶树花的茶多酚含量会上下波动。在不同花期中,幼蕾期的茶多酚含量最高,且随着茶树花的生长成熟,其含量会逐渐下降。谭少波等[35]对云南大叶种、金萱和福云6号等8种露白期的茶树花进行茶氨酸含量测定,发现云南大叶种含量最高(占11.06%),而福云6号含量最低(占8.16%)。因此,实践中可以采用云南大叶种等品种和露白期的茶树花进行生产研究。

3 茶树花加工领域及现状分析

3.1 食品领域

茶树花在食品领域的应用较为广泛,包括茶树花糕点、面点,茶树花饮料、酒,茶树花糖果,茶树花茶包、茶树花花粉相关产品等。其中,在苹果酒的发酵过程中加入茶树花,可以使苹果酒具有浓郁的茶花香,口感更柔和,滋味更醇厚[36]。实践中,茶树花花粉深加工方面的产品类型有待开拓和丰富,市场竞争力有待提升[37]。

3.2 日用领域

茶皂素是天然的表面活性剂,茶树花含有丰富的茶皂素。生产中茶皂素洗发香波、茶皂素洗手液和茶皂素洗洁精等产品相继研发上市。阮姿姿等[38]对茶皂素系列洗涤产品进行评价,发现茶皂素质量分数在0.3%~2.0%时,其功效好。

市场中,含茶树花成分的日用产品较为多样,相关产品比较重视对茶树花的应用,并不断更新,和其他部分工业合成物或以天然植物成分为核心的产品相比,其竞争力有待提高。

3.3 医疗领域

茶树花含有茶多酚、黄酮类化合物、咖啡碱和茶氨酸等诸多特殊物质,具有抗氧化、提神、消炎和抑菌等功效,在医疗领域应用广泛[39]。茶树花作为一种天然物质,可以与其他药物发挥协同作用等,其相关研究有待进一步深入。

4 结语

茶树花作为产茶的副产物,产量大、种类多。不少学者渐渐研究出了茶树花的众多保健功效和作用机理,并据此开发了许多产品。实践中对茶树花的研究应用依然需要加大力度,例如,进一步挖掘茶樹调控花发育的复杂网络机理,探讨控制茶树开花时间和数量的措施,分析不同品种茶树花中某一物质含量高的品种,同一品种的茶树花某一物质含量高时的开放状态,为提高茶树花某一物质的含量所需要进行的处理,权衡茶树营养生长和生殖生长的相关性方法等。

本文综合文献资料,总结茶树花的主要成分及其功效,讨论不同茶树花之间的成分差异及其潜在的研究、应用价值,并对不同茶树花选择性的深度生产加工进行展望。

参考文献

[1] 侯玲,沈娴,陈琳,等. 茶树花蛋白质碱提和酶提工艺优化及其功能性质[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版),2016,42(4):442-450.

[2] 刁梦瑶,申琳,生吉萍. 茶树花资源研究利用现状与展望[J]. 中国食物与营养,2017,23(12):24-28.

[3] 屠幼英,杨子银,夏琛.茶树花[M].杭州:浙江大学出版社:2020.

[4] 张婉婷,张灵枝. 不同加工工艺对茶树花品质的影响研究[J]. 福建茶叶,2011,33(4):13-14.

[5] 生吉萍,宿文凡. 茶树花多糖研究进展[J]. 食品科学技术学报,2021,39(3):22-29.

[6] 李雷,汪东风,周小玲,等. 茶叶多糖食品功能性研究[J]. 茶叶科学,2006,26(2):102-107.

[7] LI S Q,WANG X M,LI W W,et al. Preparation and characterization of a novel conformed bipolymer paclitaxel-nanoparticle using tea polysaccharides and zein[J]. Carbohydrate polymers,2016,146:52-57.

[8] 卢雯静. 茶树花中茶皂素和茶多酚的综合提取、分离纯化及抑菌性研究[D]. 合肥:安徽农业大学,2012.

[9] 陈小萍,张卫明,史劲松,等. 茶树花利用价值和产品的综合开发[J]. 现代农业科技,2007(3):97-98.

[10] 马戎,戴玉梅. 季铵盐改性茶皂素的合成与性能研究[J]. 日用化学工业,2016,46(3):136-140.

[11] 陈雨欣,张瑞敏,江晓童,等. 茶皂素复合保鲜剂对油甘常温保鲜效果研究[J]. 食品科技,2022,47(9):211-217.

[12] 傅志民. 茶树花生化组成、活性成分和资源利用研究进展[J]. 中国茶叶加工,2010(2):18-20.

[13] 李永菊. 浅谈茶树之花[J]. 茶业通报,2006,28(4):172-173.

[14] 姚敏,谭书明,徐素云,等. 茶树花酒的氨基酸与风味物测定[J]. 食品科技,2014,39(12):303-307.

[15] 延玺,刘会青,邹永青,等. 黄酮类化合物生理活性及合成研究进展[J]. 有机化学,2008,28(9):1534-1544.

[16] 彭程程,王青山,赵国祥,等. 黄酮类化合物的研究进展[J]. 农产品加工(下),2010(5):38-41,43.

[17] 李金,陈莲芙,金恩惠,等. 不同茶树品种的茶树花黄酮苷研究[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版),2019,45(6):707-714.

[18] 朱秀敏. 超氧化物歧化酶的生理活性[J]. 当代医学,2011,17(15):26-27.

[19] 楊普香. 茶树鲜花资源利用研究进展[J]. 蚕桑茶叶通讯,2008(5):28-30.

[20] 张丽媛,王丕武,马红丹,等. 超氧化物歧化酶的研究现状及在化妆品中的应用[J]. 农产品加工(学刊),2014(15):65-68.

[21] ZOU Y B,SONG E M,JIN R C. Age-dependent changes in skin surface assessed by a novel two-dimensional image analysis[J]. Skin research and technology,2009,15(4):399-406.

[22] 路玉兰. 超氧化物歧化酶在啤酒生产过程中的研究及应用[J]. 中国食品添加剂,2011(4):163-167.

[23] 叶乃兴,杨江帆,邬龄盛,等. 茶树花主要形态性状和生化成分的多样性分析[J]. 亚热带农业研究,2005,1(4):30-33.

[24] 饶耿慧,叶乃兴,段慧,等. 茶树花不同花期主要生化成分的变化[J]. 福建茶叶,2008,30(1):21-23.

[25] 谭月萍,彭雄根,尹钟,等. 茶树花的主要生化成分及生物活性研究进展[J]. 茶叶通讯,2019,46(1):6-9.

[26] 丁仁凤,何普明,揭国良. 茶多糖和茶多酚的降血糖作用研究[J]. 茶叶科学,2005,25(3):219-224.

[27] 王淑如,王丁刚. 茶叶多糖的抗凝血及抗血栓作用[J]. 中草药,1992,23(5):254-256,279-280.

[28] 黄阿根,董瑞建,韦红. 茶树花活性成分的分析与鉴定[J]. 食品科学,2007,28(7):400-403.

[29] 杨普香,刘小仙,李文金. 茶树花主要生化成分分析[J]. 中国茶叶,2009,31(7):24-25.

[30] 朱晶晶,焦劼. 茶叶茶氨酸与酸枣仁水提物的改善睡眠作用的研究[J]. 现代食品,2022,28(21):188-191,197.

[31] 刘丹.茶树花生长过程中内含成分变化及茶树花茯砖茶开发研究[D].长沙:湖南农业大学,2019.

[32] 刘敏. 不同茶树花茶内含物质分析[J]. 保鲜与加工,2023,23(5):55-60.

[33] 郑燕,杨明建,申海玉,等. 茶多酚对UVB照射雄性小鼠生殖系统的保护作用[J]. 河北工业大学学报,2012,41(3):19-23.

[34] 林朝悦,程波. 茶油及茶多酚抗炎作用及其机制研究[J]. 皮肤病与性病,2011,33(4):190-193.

[35] 谭少波,王小云,黄敏周,等. 广西优质茶树花主要性状及品质分析研究[J]. 大众科技,2013,15(12):143-144,136.

[36] 鄯颖霞,陈启文,白蕊,等. 茶树花苹果酒的发酵工艺研究[J]. 食品工业科技,2013,34(16):207-211.

[37] 李长青. 茶树花粉的营养与开发前景[J]. 茶叶科学技术,2006,47(4):6-9.

[38] 阮姿姿,张少芹,翁雪花,等. 茶皂素系列洗涤产品的研发及性能测定[J]. 化工时刊,2022,36(8):14-18.

[39] 马银平. 中国药茶的起源、现代应用及发展前景[J]. 中国当代医药,2023,30(7):134-137,141.

(责编:杨 欢)

基金项目 茶树花品质成分检测(HXKJHT20241009)。

作者简介 吴钊豹(2002—),男,广东揭阳人,从事茶叶综合利用研究。

通信作者 郑鹏(1986—),男,广东汕头人,博士,高级农艺师,从事茶树栽培研究。