茶,世界三大無酒精飲料之一,以其獨特的風味以及有益健康的品質(zhì)成分風靡世界。在茶香裊裊的下午,當您愜意地品茗,是否還要計算一下時間,帶著一絲今夜是否能安眠的擔憂?此時此刻,您是否會呼喚一款,不會影響睡眠的茶葉呢?
咖啡堿,一把神奇的雙刃劍
咖啡堿是茶葉滋味物質(zhì)的主要組成成分之一,除了其本身的苦味之外,還可與茶氨酸、茶黃素或茶紅素形成絡合物,提高茶湯品質(zhì)。它具有興奮神經(jīng)中樞、緩解疲勞、助消化和利尿等作用。對于大部分人,適量地攝入咖啡堿有益身體健康。
然而,過量地攝入咖啡堿,可能會引起失眠、焦慮等問題。對于心臟病患者和孕婦等特殊人群,過量攝入咖啡堿更是存在健康隱患。
因此,低咖啡堿或脫咖啡堿茶葉產(chǎn)品具有很大的市場需求。據(jù)美國茶葉協(xié)會統(tǒng)計,美國每年大約有18%茶葉消費是脫咖啡堿茶葉。
為什么要選育低咖啡堿茶樹品種?
現(xiàn)在市場上的低咖啡堿茶產(chǎn)品,多是通過熱水浸提法、超臨界CO2萃取法等加工方式,可能會導致茶葉風味和營養(yǎng)成分的損失,也可能存在安全風險,因此選育低咖啡堿茶樹品種是更安全、有效、更符合自然規(guī)律的選擇。
1、自然的饋贈,隨機的突變指向低咖啡堿的結果
咖啡堿(1,3,7-三甲基黃嘌呤,Caffeine),是一種次生代謝產(chǎn)物,對于茶樹自身而言,有一定的抗病蟲的功能。自然界中,低咖啡堿茶樹相對稀少。
咖啡堿的生物合成,以黃嘌呤核苷為底物,通過三步甲基化、一步脫核苷酸化的核心途徑實現(xiàn)。這個過程中,一些關鍵基因的突變,會導致咖啡堿的合成異常,從而產(chǎn)生咖啡堿含量特異的茶樹。其中,茶樹咖啡堿合成酶TCS1(tea caffeine synthase),是催化咖啡堿生物合成后兩步甲基化的關鍵酶。其基因具有豐富的序列變異多樣性,導致酶的活性也具有多樣性,從而影響不同茶樹中咖啡堿含量的差異。TCS1基因的等位變異是低咖啡堿茶樹形成的主要原因之一。
咖啡堿的生物合成核心途徑
2、科研的結晶,現(xiàn)有的低咖啡堿茶樹品種資源
茶葉中咖啡堿約占干重的2%-5%。我國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準NY/T 2031-2011規(guī)定,咖啡堿含量≥5%或者≤1.5%的茶樹被認為是特異種質(zhì)資源。我國茶樹種質(zhì)資源之豐,堪稱世界之最。盡管低咖啡堿茶樹稀有,但在科學家的不懈努力下,近些年來獲得了許多咖啡堿含量低于1.5%,甚至接近于0的茶樹育種新材料,下面為大家介紹一下幾種低咖啡堿茶樹資源:
可可茶:20世紀80年代,中山大學張宏達、葉創(chuàng)興等在廣東龍門發(fā)現(xiàn)了天然無咖啡堿只含可可堿的毛葉茶(又叫可可茶),并篩選出新品種。2008年,中山大學聯(lián)合廣東省農(nóng)業(yè)科學院通過優(yōu)良無性系選育,選育出了無咖啡堿高可可堿的可可茶1號(20080020),可可茶2號(20080021),并成功申請了植物新品種權。
紅芽茶:2018年,中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所在福建省南部山區(qū)發(fā)現(xiàn)了不含咖啡堿的茶樹資源—紅芽茶。其茸毛稀疏,形態(tài)特征上與可可茶明顯不同;基本不含咖啡堿、富含可可堿,含有常規(guī)栽培茶樹缺乏的原花青素等特異成分。
形態(tài)特征(左側(cè)為紅芽茶,右側(cè)為廣東可可茶)
此外,我國低咖啡堿茶樹種質(zhì)資源還有西南地區(qū)的厚軸茶、大廠茶和禿房茶等茶組植物野生近緣種。低咖啡堿茶樹的培育需要長期的研究和實踐,目前,一些低咖啡堿茶樹品種正在逐步試種和應用,未來將會為茶葉市場提供更多選擇。
參考文獻
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供稿:中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所 葉圓圓
審稿:中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所 陳亮 研究員