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毛建草茶叶的组分研究



全 文 :山西大学学报(自然科学版)37(3):410-414,2014
Journal of Shanxi University(Nat.Sci.Ed.)
 
   文章编号:0253-2395(2014)03-0410-05
* 毛建草茶叶的组分研究
李慧卿,王萍
(忻州师范学院 化学系,山西 忻州034000)
摘 要:通过与银毫茉莉茶的对比,分析了作为地方茶饮的毛建草中的茶组分包括茶多酚、咖啡因、叶绿素、氨基
酸、黄酮等含量,并对其浸提液功效进行了研究。结果显示毛建草中茶多酚含量210.78mg/g,满足优质茶品标准;
咖啡碱含量6.22mg/g,低于普通茶品含量;其他组分均高于对照物,在正常茶品范围。毛建草浸提液具有吸附重
金属能力及抗氧化性,并优于对照物。
关键词:毛建草;茶多酚;重金属吸附;抗氧化性
中图分类号:O657.3;Q949.9  文献标志码:A  DOI:10.13451/j.cnki.shanxi.univ(nat.sci.).2014.03.017
Study on Tea Ingredients of Dracocephalum rupestre
LI Huiqing,WANG Ping
(Department of Chemistry,Xinzhou Techaers’University,Xinzhou034000,China)
Abstract:Dracocephalum rupestre is regarded as tea in the north of Shanxi province.Thus,the content of
tea polyphenols,caffeines,chlorophyls,amino acids and falconoids from D.rupestre are analyzed by being
compared with from Yinhao jasmine tea.And the function of water extract from the plant is detected.The
tea polyphenols content is 210.78mg/g up to standard for higher quality tea,while the caffeine content of
6.22mg/g is poor.The other ingredients from the plant,superior to from Yinhao jasmine tea,are al quali-
fied to tea species.The water extract of the plant has higher adsorption capacity to heavy metals and an-
tioxidant capacity in comparison with from Yinhao jasmine tea.
Key words:dracocephalum rupestre hance;tea polyphenols;adsorption capacity to heavy metals;antioxidant
capacity
0 引言
毛建草(Dracocephalum rupestre)[1]是一种唇形科青兰属多年生草本植物。根茎长约15~42cm,叶片
呈三角卵形,花发于7-9月。主要生于海拔650~2 400m(青海达2 650~3 100m)的高山草原、草坡或疏
林下阳处。我国的辽宁,内蒙古,河北,山西,青海的西宁为其主要产地。因其全草具香气,冲泡有茶香溢出,
河北、山西一带也以茶名“毛尖”称之。
山西朔州的杀虎口地带盛产毛建草。当地人采摘其作茶饮,其汤色黄绿,茶香清新,饮之,消食、解乏。
经研究发现,多种青兰属植物具有抑菌、保肝、护心肌、抗氧化、抗肿瘤等作用[2-7]。毛建草较丰富的黄酮含量
以及对心肌具有保护作用已见报道[8-9]。由于当地把毛建草作茶饮,本文对比市售的一种银毫茉莉茶,分析
了毛建草的茶组分含量,并对其“茶汤”功效进行了研究。
* 收稿日期:2013-12-12;修回日期:2013-12-25
   基金项目:忻州师范学院基金(200902);山西省自然科学基金(2014011014-2)
   作者简介:李慧卿(1972-),女,山西忻州人,博士,副教授。E-mail:lhqkong@163.com
1 材料与方法
1.1 材料
毛建草为头年采摘的干品,包括杆、叶等全草;银毫茉莉茶为福建天山茶叶有限公司产品。
1.2 主要试剂
没食子酸标品,咖啡碱标品,芦丁标准品,购于sigma公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH),2,2-连
氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS),阿拉丁试剂,上海晶纯生化科技公司;叔丁基对苯
二酚、碱式醋酸铅、茚三酮、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、过氧化氢(质量分数30%)、水杨酸等,均为分析纯,
购于国药集团。
1.3 主要仪器
紫外可见分光光度计 UV-2550,荧光光谱仪 F-4500,原子吸收光谱仪 AA-6300F,SHZ-D(III)循环水
式真空泵。
1.4 实验方法
1.4.1 茶组分含量检测
1.4.1.1 茶多酚总含量的分析
茶多酚总含量,根据国标GBT-8312-2008,采用福林酚(Folin-Ciocalteu)比色法,以没食子酸为标准品测
定。标准曲线为y=1.16x-0.084 6,R2=0.999 2。
1.4.1.2 咖啡碱含量的测定
按国标GB/T8312-2002方法,以咖啡碱为标品测定。标准曲线为y=56.25x-0.042,R2=0.997 9。
1.4.1.3 叶绿素含量的测定方法
叶绿素检测方法,参照文献[10],分别检测叶绿素a和叶绿素b的含量,再求得总含量。
1.4.1.4 游离氨基酸含量的测定方法
根据国标GB/T 8314-2002测定。标准曲线为y=1.4x-0.008 2,R2=0.999 0
1.4.1.5 黄酮总含量的测定方法
以芦丁为标品,采用 NaNO2-Al(NO3)3-NaOH显色法测定[11]。标准曲线为y=0.103 4x-0.025 8,
R2=0.998 3。
1.4.2 水浸提液检测
1.4.2.1 无机元素的研究
称取毛建草干品1g于烧杯中,加入200mL二次煮沸蒸馏水,浸取30min后,用移液管量取各10mL
于五个50mL的容量瓶中,然后在容量瓶中依次加入0、2、4、6、8mL被测金属的标准溶液。用火焰原子吸
收分光光度法测定茶汤中K、Zn、Ca、Fe、Pb、Cu、Mn的浓度,进而计算在干品中的百分含量。
用相同的方法同样测定银毫茉莉茶中K、Zn、Ca、Fe、Pb、Cu、Mn的浓度,计算干品中的百分含量。
1.4.2.2 吸附重金属能力的研究
样品溶液的制备方法:准确称取两种茶叶各1.000g,剪碎于烧瓶中,加入沸水80mL,在沸水浴中浸提
30min,然后冷至室温,过滤、洗涤。滤液转移到100mL容量瓶中,最后用蒸馏水定容至刻度,摇匀,备用。
用吸量管量取5mL试样于离心试管中,分别再加入5mL、2mol/L的Pb(NO3)2、CuSO4 溶液,在低速离心
机上离心20min,吸取上清液,用差量法称取沉淀量。
1.4.2.3 抗氧化能力的研究
a浸提液(茶汤)制备
准确称取毛建草干品、银毫茉莉茶粉末各1.000g,于45mL沸水中浸泡30min,分别抽滤、定容到50
mL。
b羟基自由基清除能力的测定
在25mL比色管一次加入3mL浓度为2mmoL/L的FeSO4 溶液,3mL的质量分数30% H2O2 摇匀,
接着加入8mL浓度为6mmoL/L的水杨酸溶液,1mL蒸馏水,然后再加入一定体积粗提取液定容。在
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60℃水浴中放置20min后取出,以蒸馏水为参比,在波长510nm处测吸光度,以下式计算清除率
K(%)= [1- (A -Aox)/A0]×100%,
A0-为空白对照液中水杨酸的吸光值;A-为加入浸取液时水杨酸的吸光值;Aox-为待测溶液的本底
吸收值。
c DPPH·法[12]
DPPH·以体积分数95%乙醇溶液配成0.1mg/mL溶液,将上述粗提取液稀释2.5倍后,分别取0.1、
0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL和DPPH·溶液5mL先后加入10mL比色管,定容后摇匀,于室温下放置30
min后,于517nm波长处分别测定各反应液的吸光值。待测液对DPPH·的清除率
K (%)= [1-(Ai-Aj)/Ac]×100%,
式中Ai代表DPPH·溶液加入浸提液吸光值,Aj 代表浸提液加入等体积乙醇的吸光值,Ac 代表DPPH·
溶液加入等体积乙醇的吸光值。
d FRAP法[13]
标准曲线的绘制:分别吸取0、20、40、60、80、100μL的FeSO4 标准液,加入2.7mL FRAP工作液,用超
纯水调零,混匀。准确反应10min,于593nm处测定其吸光度,绘制标准曲线为y=16.785x+0.195 5,
R2=0.992 5。
样品测定:取30μL提取液加入2.7mL TPTZ工作液 (由0.3mol/L醋酸盐缓冲液25mL、10mmol/L
TPTZ溶液2.5mL、20mmol/L FeCl3 溶液2.5mL混合),混匀后于37℃的水浴中反应10min,以95%乙
醇加入FRAP混合液为空白于593nm处测定其吸光值。样品抗氧化活性结果以每克样品粉末相当于
FeSO4物质的量(mmol)为该提取物的FRAP值。FRAP值越大,抗氧化活性越强。
2 结果与讨论
2.1 茶组分含量
毛建草干品泡水,水呈黄绿色,类似绿茶汤色,气味甘醇爽口,茶香浓郁。因茶叶的主要品质成分包括咖
啡碱、茶多酚、儿茶素、游离氨基酸和叶绿素等,因而首先对以上组分进行了分析。结果见表1。
表1 毛建草与银毫茉莉茶的主要茶成分的含量
Table 1 Content of major ingredients possessed by tea from
Dracocephalum rupestre Hance(a)and Yinhao jasmine tea(b),respectively
ingredients(mg/g) polyphenols  caffeines  chlorophyls(a+b) amino acids  falconoids
a  210.78  6.22  0.009+0.014  4.392  41.66
b  114.45  8.56  0.004+0.006  4.084  25.11
  由表1可知,茶多酚在毛建草中含量为210.78mg/g,符合茶品的多酚[14]含量(20%-25%)。而市售
的银毫茉莉茶多酚的含量反而低于毛建草。可见单从茶多酚组分含量来说,毛建草作为茶替代品是称之无
愧的。
咖啡碱是构成茶汤滋味的重要物质,也是茶叶中主要的药理活性成分,茶中含量为2%-5%。经检测
毛建草中咖啡碱含量6.22mg/g比茶叶标准含量偏低,可能这正是毛建草所泡的水口味较清纯的原因。但
与对照品银毫茉莉茶相比,含量也相差不大。
叶绿素是构成茶色泽、叶底色泽的主要物质。通常含量在0.3%-0.8%范围。经检测,毛建草叶绿素
含量也在茶品范围之内。这也应该是毛建草汤色黄中泛绿的缘由。
氨基酸含量在毛建草中相对较高,甚至优于一些名优茶品。这也正是毛建茶甘醇鲜爽滋味的来源,是其
可以作为茶品的一个品质特征。
黄酮类化合物在毛建草中含量比银毫茉莉也相对较高,且在正常茶品黄酮含量范围内。这应该也是当
地人认为饮毛建草可以助消化,解油腻的原因。
2.2 两种浸提液中无机元素的测定
茶叶中除含有复杂的有机组分外,也含有极其丰富的无机元素,实验对毛建草茶汤的无机组分进行了定
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Fig.1 Inorganic elements content from dry
Dracocephalum rupestre Hance(a)and Yinhao
Moli tea(b)detected by their water extract
图1 浸提液中检测的无机元素在干品中含量
a毛建草b银毫茉莉茶
性检测。对于检测的七种无机元素,结果发现(图1),
在毛建草浸提液中含量相对较高的有 K、Zn、Ca,而
Cu、Mn的含量极少,Fe、Pb未检出。
2.3  浸提液对重金属Pb、Cu的吸附作用
茶多酚结构式中具2-苯并毗喃的苯基碳架,苯
环上含有两个或两个以上的羟基,因而具备螯合重
金属或与之配位的特性。在环境污染较为严重的
现代工业社会,那么茶饮对去除来自食品、饮用水
的重金属也有一定功效。因而我们也检测了毛建
草茶汤对重金属Pb、Cu的吸附作用(表2、表3)。
主要以Pb、Cu为研究对象,表中数据为每克干茶产
生的沉淀量。
表2 Pb沉淀量随时间的变化
Table 2 Amount of lead deposits changes over time
1h 3h 5h
a  no  2.46g  5.28g
b  no  2.14g  3.72g
a.Dracocephalum rupestre Hance
b.Yinhao Moli tea
表3 Cu沉淀量随时间的变化
Table 3 Amount of copper deposits changes over time
1h 3h 5h
a  1.88g  3.51g  6.18g
b  1.06g  2.34g  4.56g
a.Dracocephalum rupestre Hance
b.Yinhao Moli tea
  由表2、表3可知,毛建草和银毫茉莉茶对重金属均有吸附,且沉淀时间越长,沉淀越多。两者比较,重
金属Pb、Cu在毛建草浸提液中产生的沉淀量高于银毫茉莉茶中的沉淀量。同种金属沉淀在两种提液中颜
色略有差别,可能是由于所含的多酚种类、含量的差异以及存在其他化合物影响所致。
2.4 浸提液抗氧化能力的检测
2.4.1 羟基自由基清除能力
比较不同浓度的茶汤对羟基自由基清除能力,得图2,从图2可以看出中,毛建草对羟基自由基清除能
力优于银毫茉莉茶。根据实验数据点,拟合曲线,可得半清除浓度。毛建草为IC50=0.418 4mg/mL,银毫
茉莉IC50=0.807 6mg/mL。
2.4.2 清除DPPH·自由基能力
Fig.2 Scavenging rate of water extract on
OH·free radical from Dracocephalum rupestre
Hance(a)and Yinhao jasmine tea(b),respectively
图2 毛建草 (a)和银毫茉莉 (b)
浸提液对OH·的清除率
Fig.3 Scavenging rate of water extract on DPPH·free
radical from Dracocephalum rupestre Hance(a)
and Yinhao jasmine tea(b),respectively
图3 毛建草 (a)和银毫茉莉茶 (b)
浸提液对DPPH·的清除率
  比较两种茶汤液对DPPH·自由基清除能力(图3),可见毛建草抗氧化性强于银毫茉莉茶,其IC50=
0.204 0mg/mL,而银毫茉莉IC50=0.673 2mg/mL。
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2.4.3 FRAP值
表4 毛建草与银毫茉莉茶浸提液的FRAP值比较
Table 4 FRAP values of water extract
from Dracocephalum rupestre
Hance(a)and Yinhao jasmine tea(b)
method  a  b
FRAP value  1.119 0  0.885
  由表4可以看出,FRAP法测出的两种物质的
值,毛建草大于普通银毫茉莉茶,即抗氧化能力毛建
草优于银毫茉莉。
茶多酚是茶叶的重要组分,其对重金属的吸附、
抗氧化能力,主要来源于它的螯合和强还原性[15-16]。
毛建草这两方面的优异功效,进一步佐证了毛建草
含有较高的茶多酚,其茶品质显著。
3 结论
作为茶叶的替代品,毛建草的茶多酚含量210.78mg/g满足优质茶品标准,只是其咖啡碱含量
6.22mg/g偏低。而氨基酸、叶绿素、黄酮类化合物均可与茶品比拟,甚而超过市售一些茶,如文中所采用的
银毫茉莉茶。由于其较好的茶多酚含量,用毛建草冲泡的茶汤对重金属有较强的吸附作用,抗氧化能力优
越,因此,毛建草可以用作茶饮。
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