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江华苦茶资源的氨基酸组分含量及组成分析



全 文 :氨基酸和生物资源 2012,34(4):13~16
Amino Acids &Biotic Resources
收稿日期:2012-11-08
作者简介:杨 春(1988-),女,硕士生,现主要从事茶树种质资源与
遗传育种研究。E-mail:610681998@qq.com
*通讯联系人 E-mail:luojunwu11@sina.com
基金项目:湖南省教育厅研究生科研创新项目(CX2010B278)
江华苦茶资源的氨基酸组分含量及组成分析
杨 春1,李端生2,王 庆1,王汉超1,陈涛林1,罗军武1*
(1.湖南农业大学 国家植物功能成分利用工程技术研究中心,湖南 长沙410128;
2.湖南省江华瑶族自治县农业局,湖南 江华瑶族自治县425509)
摘要:以江华苦茶群体资源为实验材料,用高效液相色谱法,分析检测53个单株的18种氨基酸组分的含量,并对所得数
据进行必要分析。结果表明,18种氨基酸组分的含量在不同单株间差异很大,整体变异系数较大,资源变异类型较多,在育种
上的选择范围大;对茶树资源中含量较高五个组分进行相关关系分析,发现茶氨酸含量与大量氨基酸含量间存在极显著相关
关系,茶氨酸含量与氨基酸总量间存在极显著相关关系,大量氨基酸含量与氨基酸总量之间存在极显著相关关系。
关键词:江华苦茶;氨基酸组分;变异系数;相关关系
中图分类号:S 571.1 文献标识码:A 文章编号:1006-8376(2012)04-0013-04
Amino Acid Content and Composition Analysis
in Camellia sinensis var.assamicaJianghua
YANG Chun1,LI Duansheng2,WANG Qing1,WANG Hanchao1,CHEN Taolin1,LUO Junwu1*
(1.National Research Center of Engineering Technology for Utilization of Functional Ingredients from Botanicals,
Hunan Agricultural University,Changsha 410128,Hunan,China;2.Agriculture Bureau of
Jianghua Yao Autonomous County Hunan Province,Jianghua Yao Autonomous County 425509,Hunan,China)
  Abstract:53samples of Camellia sinensis var.assamicaJianghua were used as the material to analyze amino acid
composition.18kinds of amino acid were analyzed by high-performance liquid chromatography.The results showed
that amino acid contents were extremely different,the total coefficient variation was high,the resource types were
more,the alternative range of breeding was wide.The highest five components were selected for analysis,there were
notable corelations between theanine content and large amount of amino acid,between theanine and total amino acid,
and between large amount of amino acid and the total quantity.
Key words:Camellia sinensis var.assamicaJianghua;amino acid composition;coefficient of variation;correlation
0 引 言
  茶叶中氨基酸的组成、含量直接影响茶叶品质,
氨基酸为茶叶鲜爽味的主体物质,是决定茶叶香、味
好坏的重要生化成分,尤其对绿茶滋味的影响更为
明显,与茶叶品质呈显著正相关[1]。茶叶中发现并
已鉴定的氨基酸有26种,其中茶氨酸(L-Theanine)
是茶树中一种比较特殊的一般植物中罕见的氨基
酸,含量约占氨基酸总量的50%左右,是茶叶中含
量最高的一个氨基酸组分,具有焦糖的香味和类似
味精的鲜爽味,对绿茶滋味具有重要作用,并可作为
红茶品质的重要评价因子之一[2]。上世纪八、九十
年代有报道关于茶树氨基酸体内代谢[3~5]、氨基酸
组成与亲缘关系[6~8]以及茶树品种间氨基酸组成差
异的研究[9,10]。近年来,针对茶树资源的氨基酸组
分分析研究并不多,只有少数几篇报道主要集中在
茶树种质资源的品质评价方面[11,12]。
江华苦茶 (Camellia sinensis var.assamica
Jianghua)是湖南省1987年认定的优良地方群体品
种[13]。制红茶香气浓郁,滋味浓爽;制绿茶栗香,滋
味嫩爽,是红绿茶品质皆优的茶树珍稀资源[14]。自
上世纪六十年代开始,湖南省茶叶研究所便对江华
苦茶资源展开研究,这些研究主要集中在植物学形
态[15]、遗传鉴定[16]、适制性[17]和引种驯化[18]等方
DOI:10.14188/j.ajsh.2012.04.004
杨 春 等:江华苦茶资源的氨基酸组分含量及组成分析
面,但缺乏针对江华苦茶资源影响茶叶品质的氨基
酸种类及含量差异关系的研究。本研究首次针对江
华苦茶这一古老珍贵群体品种资源进行氨基酸组分
分析,采用 AccQ.Tag柱前衍生方法经 HPLC检
测分析茶叶的氨基酸组成。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
本实验材料采自江华瑶族自治县牛牯岭茶场的
江华苦茶种质资源圃,以2012年春季选取保存的
53份江华苦茶茶树资源为研究对象。
1.2 实验方法
样品制备及标准品:参考《茶树优异资源评价与
遗传稳定性研究》[19]的方法,于2012年春季,按1
芽2叶标准采取鲜叶原料,采用微波杀青的方法,制
备干茶茶样。试样制备按 GB/T 8303的规定,试液
制备按GB/T 8312-2002中11.1的规定[20]。
氨基酸组分分析参考朱旗等[21]的 HPLC方法。
1.3 氨基酸含量及其组成对比的计算
计算各成分的平均值、最大值、最小值、标准差、
变异系数和相关系数。TAA 表示氨基酸总量;
EAA表示人体必需氨基酸(Thr、Va1、Met、Lys、
I1e、Leu、Phe、Trp)含量之和[22];THA表示茶氨酸
含量;18种氨基酸中除含量最高的为茶氨酸外,谷
氨酸、天门冬氨酸、丝氨酸和组氨酸含量较高,且与
氨基酸总量相关性大,这五种氨基酸称之为大量氨
基酸,用LAA表示。计算人体必需氨基酸含量占
氨基酸总量的百分比(E/T)、茶氨酸含量占氨基酸
总量的百分比(THA/T)、大量氨基酸占氨基酸总
量的百分比(L/T)。
2 结果与分析
2.1 氨基酸各组成成分的统计分析
由图1可知,江华苦茶资源共测得18种氨基酸
组分,氨基酸含量丰富,种类相对齐全。由表1可
知,供试的 53 份江华苦茶资源的氨基酸总量
(TAA)范围在692.41~2 187.70mg·100g-1,平
均为1 305.43mg·100g-1,变异系数为30.76%;茶
氨酸是所有氨基酸组分中含量最高的,茶氨酸为茶
属植物中的特征性非蛋白质氨基酸,是赋予茶叶鲜
甘滋味的重要物质基础,江华苦茶资源茶氨酸含量
范围在286.60~1 296.04mg·100g-1,平均为
776.15mg·100g-1,变异系数为30.76%;除茶氨酸
外含量次高的四个氨基酸分别是谷氨酸、天门冬氨
酸、丝氨酸和组氨酸,其中谷氨酸含量变化范围在
65.62~248.92mg·100g-1,平均为145.87mg·
100g-1,变异系数为29.18%;天门冬氨酸含量变化
范围在45.93~246.13mg·100g-1,平均为125.29
mg·100g-1,变异系数为38.15%;丝氨酸含量变化
范围在12.87~94.38mg·100g-1,平均为31.98
mg·100g-1,变异系数为46.65%;组氨酸含量变化
范围在4.60~251.44mg·100g-1,平均为58.94
mg·100g-1,变异系数为86.50%。
  在18种氨基酸组分中,精氨酸的变异系数最
大,达到186.48%,其次是缬氨酸、胱氨酸;变异系
数最小为谷氨酸29.18%,其次是茶氨酸、天门冬氨
酸。整体而言,江华苦茶资源的氨基酸组分变异范
围较大,资源类型丰富,在实际育种工作中可选择的
范围较宽。
图1 茶样的氨基酸组分分析HPLC图
   注:Asp,天门冬氨酸.Ser,丝氨酸.Glu,谷氨酸.Gly,甘氨酸.His,组氨酸.Arg,精氨酸.Thr,苏氨酸.Ala,丙氨酸.Pro,
脯氨酸.Theanine,茶氨酸.Cys2,胱氨酸.Tyr,酪氨酸.Val,缬氨酸.Met,蛋氨酸.Lys,赖氨酸.Ile,异亮氨酸.Leu,亮氨酸.
Phe,苯丙氨酸.
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氨基酸和生物资源
表1 氨基酸各组分的统计参数
氨基酸组分 含量范围/mg·100g-1 平均值(珡X)/mg·100g-1 标准差(SD) 变异系数(CV)/%
天门冬氨酸Asp  45.93~246.13  125.29  47.80  38.15
丝氨酸Ser  12.87~94.38  31.98  14.92  46.65
谷氨酸Glu  65.62~248.92  145.87  42.57  29.18
甘氨酸Gly  0.02~14.93  6.25  2.83  45.34
组氨酸 His  4.60~251.44  58.94  50.99  86.50
精氨酸Arg  0.00~214.56  18.58  34.64  186.48
苏氨酸Thr  6.59~50.82  18.50  7.81  42.21
丙氨酸Ala  2.48~36.80  13.86  6.64  47.94
脯氨酸Pro  0.63~17.88  6.42  4.15  64.59
茶氨酸Theanine  286.60~1 296.04  776.15  262.57  33.83
胱氨酸Cys2  0.01~4.22  1.01  1.08  107.86
酪氨酸Tyr  0.95~44.66  15.48  8.84  57.13
缬氨酸Val  0.06~66.56  5.41  9.34  172.58
蛋氨酸 Met  6.48~134.65  40.16  25.95  64.62
赖氨酸Lys  0.10~26.97  8.88  6.75  75.94
异亮氨酸Ile  0.25~33.05  9.49  7.87  82.96
亮氨酸Leu  0.12~13.24  6.32  2.66  42.08
苯丙氨酸Phe  2.22~52.01  16.83  12.57  74.67
总量(TAA) 692.41~2 187.70  1 305.43  401.53  30.76
2.2 部分氨基酸与氨基酸总量的比例
经统计分析(表2),茶氨酸占氨基酸总量的比
例(THA/T)的范围在37.90%~69.26%之间,平
均为59.06%,变异系数为11.38%;茶氨酸占大量
氨基酸的比例(THA/L)为46.91%~77.62%,平
均为67.92%,变异系数为9.03%;大量氨基酸
(LAA)总量为558.88~1 846.38mg·100g-1,平
均为1 146.42mg·100g-1;大量氨基酸与氨基酸总
量的百分比(L/T)为76.08%~92.95%,平均为
86.80%,变异系数为4.39%;必需氨基酸(EAA)含
量为36.91~200.99mg·100g-1,平均为105.61
mg·100g-1,变异系数为35.42%;必需氨基酸与氨
基酸总量的百分比(E/T)为3.78%~18.48%,平
均为8.57%,变异系数为37.36%。由表2可知,L/
T的变异系数最小仅为4.39%,其次为THA/L和
THA/T,三者均小于15%,这表明江华苦茶资源
L/T、THA/T和THA/L一致性较强,变异范围不
大;LAA、EAA以及E/T三者的变异系数相对较
大,说明江华苦茶资源的大量氨基酸含量、必需氨基
酸含量以及必需氨基酸所占氨基酸总量比例(E/T)
变异范围较大,资源类型丰富。
2.3 LAA各组分与氨基酸总量的相关关系
  大量氨基酸组分不仅是含量最高的前五个组分
同时也是与氨基酸总量(TAA)相关性最大的前五
个组分。茶氨酸含量与氨基酸总量间存在极显著相
关关系,茶氨酸含量与大量氨基酸含量(LAA)间存
在极显著相关关系,说明茶氨酸含量对茶叶中氨基
酸总量以及大量氨基酸含量影响巨大,在很大程度
上能反映茶树的氨基酸总量的情况。大量氨基酸含
量与氨基酸总量间存在极显著相关关系(表3),说
明这5种大量氨基酸组分与茶叶的品质关系密切,
在茶叶氨基酸中起着主导作用[9]。
表2 部分氨基酸含量及其占氨基酸总量的比例
氨基酸组分 变化范围 平均值(珡X) 标准差(SD) 变异系数(CV)
THA/T/% 37.90~69.26  59.06  6.72  11.38
THA/L/% 46.91~77.62  67.92  6.13  9.03
LAA/mg·100g-1  526.80~1 844.09  1 138.24  365.44  32.11
L/T/% 76.08~92.95  86.80  3.81  4.39
EAA/mg·100g-1  36.91~200.99  105.61  37.40  35.42
E/T/% 3.78~18.48  8.57  3.20  37.36
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杨 春 等:江华苦茶资源的氨基酸组分含量及组成分析
表3 茶树中氨基酸组分之间的相关关系
氨基酸 TAA
茶氨

谷氨

组氨

丝氨

天门冬
氨酸
天门冬
氨酸 0.76  0.60  0.75  0.44  0.42
丝氨酸 0.56  0.44  0.47  0.51
组氨酸 0.65  0.55  0.45
谷氨酸 0.80  0.69
茶氨酸 0.95**
LAA  0.99**0.97** 0.79  0.67  0.54  0.73
  注:**代表存在极显著相关关系
3 结 论
本文首次针对江华苦茶群体品种进行氨基酸各
组分含量及组成分析,通过 HPLC方法测定出18
种氨基酸组分的含量并对所得数据进行统计学分
析,得出结论如下:江华苦茶资源整体表现为18种
氨基酸组分含量差异较大,变化范围较广;茶氨酸、
天门冬氨酸、丝氨酸、组氨酸以及谷氨酸是含量较高
的五个氨基酸组分同时也是与氨基酸总量相关性较
大的前五个组分,这些大量氨基酸约占氨基酸总量
的80%以上,且大量氨基酸含量(LAA)与氨基酸总
量(TAA)之间存在极显著相关关系,在很大程度上
能反映茶树的氨基酸的情况,茶氨酸含量不仅与大
量氨基酸含量(LAA)存在极显著相关关系而且与
氨基酸总量(TAA)存在极显著相关关系,这说明茶
氨酸,不仅是茶树氨基酸中含量最大的一个组分同
时对茶树整体的氨基酸含量以及茶叶品质影响极
大。江华苦茶资源氨基酸组分的含量和组成差异较
大,说明江华苦茶群体品种资源变异类型丰富,在特
异氨基酸资源育种特别是高茶氨酸资源的筛选上利
用前景较好。
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