黎 娜,黃懷生,鐘興剛,粟本文
(湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 茶葉研究所, 湖南 長(zhǎng)沙 410125)
苦茶最早記載出現(xiàn)在《爾雅·釋木》中:“槚,苦荼”,已有2500余年歷史[1-2]。江華苦茶(Camellia sinensis var.assamica Jianghua)原產(chǎn)于南嶺山脈,是重要的特異茶樹(shù)古老種質(zhì)資源,為湖南四大茶樹(shù)原生種群之一[1-3],主要分布在江華瑤族自治縣的大圩、碼市、二岔河、具江、湘江、河路口等鄉(xiāng)鎮(zhèn)和藍(lán)山縣的荊竹、百疊嶺、火市、大麻等地,在郴州地區(qū)的炎陵、茶陵等縣市也有少量分布[4]。
江華苦茶種質(zhì)資源的研究始于上世紀(jì)五十年代。自1961年,劉寶祥[5]等在江華瑤族自治縣發(fā)現(xiàn)苦茶原始群落以來(lái),學(xué)者們先后對(duì)江華苦茶資源進(jìn)行了考察、鑒定、收集與保存,并對(duì)其生物學(xué)特性、生化成分、遺傳多樣性等方面開(kāi)展了研究,挖掘出許多特異種質(zhì)資源與單株,并經(jīng)系統(tǒng)選育法選育出瀟湘紅8-1、瀟湘紅37-2和瀟湘紅28-1等新品系及瀟湘紅21-1、瀟湘紅21-3等茶樹(shù)新品種[6-7]。本文綜述了江華苦茶種質(zhì)資源的生物學(xué)、基因遺傳、生物化學(xué)及其制茶特性與加工利用等方面的研究進(jìn)展,以期為江華苦茶種質(zhì)資源的研究利用提供參考。
江華苦茶屬茶種的阿薩姆變種,屬半喬木或小喬木型,大葉種,樹(shù)高5~6 m,主干直徑15~25 cm,樹(shù)資直立,單軸分枝,主干分枝部位離地面40~90 cm,幅度3~4 m,樹(shù)型介于喬木型云南大茶樹(shù)與灌木型江華甜茶之間,葉片大而肥厚,芽頭粗壯,幼芽無(wú)毛或稀少[2,3,8]。江華苦茶資源群體之間的形態(tài)特征、生長(zhǎng)發(fā)育多樣存在顯著差異,劉寶祥[5]等通過(guò)對(duì)原種圃的江華苦茶生物學(xué)特性觀察,將江華苦茶分為9個(gè)類(lèi)型,分別為白葉苦茶、金葉苦茶、青葉苦茶、牛皮苦茶、竹葉苦茶、紫芽苦茶、白毛苦茶、龍須苦茶和柳葉苦茶。江華苦茶適應(yīng)性強(qiáng),可忍耐-7~-9 ℃[3,8,9],說(shuō)明江華苦茶抗寒性強(qiáng)。
石林等[7]從生物學(xué)特性方面對(duì)江華苦茶進(jìn)行數(shù)量性狀和質(zhì)量性狀的聚類(lèi)分析,結(jié)果表明江華苦茶與較原始的巴達(dá)木茶樹(shù)聚為第三類(lèi);陳興琰等[10]通過(guò)測(cè)定江華苦茶資源的PPO、POD、SOD、MDH和酯酶等五種酶的同工酶,經(jīng)聚類(lèi)分析,結(jié)果表明:江華苦茶與云南大葉群體同聚為一類(lèi),相似系數(shù)達(dá)0.9429;龔景文[11]等應(yīng)用聚丙烯酰胺凝膠電泳法對(duì)江華苦茶同工酶進(jìn)行了更深入的研究,結(jié)果表明江華苦茶與云南大葉茶相關(guān)系數(shù)較大,親緣性較強(qiáng);劉寶祥[8]等通過(guò)對(duì)江華苦茶染色體的觀察與研究,發(fā)現(xiàn)江華苦茶染色體對(duì)稱(chēng)性較云南大葉茶低,比福鼎大白茶高,表明江華苦茶是由云南大葉種演變到灌木型小葉種的一種過(guò)渡類(lèi)型;羅軍武[12]等進(jìn)一步分別從形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、細(xì)胞學(xué)、酶學(xué)、化學(xué)以及分子生物學(xué)多方面研究了江華苦茶資源的親緣關(guān)系,結(jié)果表明江華苦茶親緣關(guān)系接近于原始型,屬過(guò)渡類(lèi)型茶樹(shù)。
經(jīng)檢測(cè),江華苦茶群體水浸出物平均含量達(dá)48.50%,遠(yuǎn)高于一般茶樹(shù)品種[8-9]。不同類(lèi)型江華苦茶水浸出物含量不同,青葉苦茶、白葉苦茶、金葉苦茶和紫芽苦茶的水浸出物含量分別為35.85%、39.16%、39.37%和38.57%[13]。從江華苦茶群體中選育的瀟湘紅21-1所制的綠茶水浸出物含量為44.22%、瀟湘紅21-3春茶水浸出物含量43%~45%、瀟湘紅37-2水浸出物含量為42.87%,說(shuō)明江華苦茶內(nèi)含物豐富,加工的茶葉產(chǎn)品滋味飽滿、茶味濃[6,14]。
茶多酚是影響茶葉品質(zhì)的關(guān)鍵因子[11],茶葉中茶多酚一般占干重的18%~36%[15]。據(jù)研究,江華苦茶群體茶多酚含量較一般茶樹(shù)品種高,平均含量達(dá)39.21%,且茶多酚性狀具有異地差異性[8]。不同類(lèi)型的江華苦茶,茶多酚含量差異顯著,青葉苦茶、白葉苦茶、金葉苦茶和紫芽苦茶茶多酚含量分別為21.47%、25.92%、27.25%和28.93%[13]。從江華苦茶中選育的瀟湘紅21-1、瀟湘紅21-3和瀟湘紅37-2春茶茶多酚含量分別為30.38%、32.94%和32.65%[6,14]。
兒茶素類(lèi)化合物是茶多酚的主要成分,約占茶多酚總量的70%~80%,主要含有C、EC、ECG、EGC和EGCG等多種活性物質(zhì)。江華苦茶中兒茶素較對(duì)照云南大葉種和櫧葉齊茶樹(shù)品種分別高18.57%和18.37%,且表現(xiàn)出季節(jié)性顯著差異,春、夏、秋分別為164.19 mg/g、195.96 mg/g和194.7 mg/g[9,16];兒茶素中以EGCG含量最高,是決定茶葉品質(zhì)的關(guān)鍵因子之一[17],占兒茶素總量的50%~60%[18]。江華苦茶酯型兒茶素(L-EGCG,L-ECG)含量 較 高, 達(dá) 120.42 mg/g~139.48 mg/g, 其 中L-EGCG、L-ECG含量分別比櫧葉齊高35.99%和55.01%,L-EGCG含量比云南大葉種高30.77%[16]。劉寶祥等研究江華苦茶酯型兒茶素(L-EGCG,L-ECG)含量達(dá)123.52 mg/g,占兒茶素總量的63.95%,其中EGCG含量比云南大葉種高16.9%。不同類(lèi)型的青葉苦茶、白葉苦茶、金葉苦茶和紫芽苦茶兒茶素總量不同,分別為143.38 mg/g、163.60 mg/g、166.85 mg/g和202.65 mg/g。其中L-EGCG和L-ECG含量高、占兒茶素總量比例大,青葉苦茶L-EGCG含量為91.36 mg/g,占比63.72%;白葉苦茶L-EGCG含量為109.57 mg/g,占比66.97%;金葉苦茶L-EGCG含量為112.55 mg/g,占比67.46%;紫芽苦茶L-EGCG含量為140.14 mg/g,占比67.63%[9]。因此,在加工茶葉時(shí),如工藝不當(dāng),滋味比較苦澀,這是稱(chēng)其為苦茶的原因之一。
劉寶祥等研究江華苦茶內(nèi)含成分,其游離氨基酸含量為1.84%[9]。游離氨基酸在不同季節(jié)、不同生長(zhǎng)期存在顯著差異,春梢達(dá)3.16%、夏梢1.25%、秋梢1.96%。不同類(lèi)型的青葉苦茶、白葉苦茶、金葉苦茶和紫芽苦茶氨基酸含量分別為3.22%、3.30%、3.21%和3.38%[13]。從江華苦茶中選育的瀟湘紅21-1、瀟湘紅21-3和瀟湘紅37-2的氨基酸含量分別為5.04%、3.07%和3.14%[6]。劉寶祥[16]等研究表明,江華苦茶游離氨基酸主要由茶氨酸、谷氨酸、精氨酸和天門(mén)冬氨酸構(gòu)成,另還有絲氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、纈氨酸、絡(luò)氨酸和賴(lài)氨酸等其它少量氨基酸組成。其中茶氨酸、谷氨酸、精氨酸和天門(mén)冬氨酸四種氨基酸占氨基酸總量的93%以上,其中茶氨酸61.8%、谷氨酸14.8%、精氨酸12.2%、天門(mén)冬氨酸4.2%。天門(mén)冬氨酸、茶氨酸、谷氨酸、精氨酸、絲氨酸等5種主要氨基酸與櫧葉齊、云南大葉種、鳳凰水仙和湘波綠等茶樹(shù)品種無(wú)明顯差別。唐和平等人測(cè)得江華苦茶茶氨酸占氨基酸總量63.73%,與茶樹(shù)抗性相關(guān)的苯丙氨酸占氨基酸總量1.6%[17,19]。楊春[20]等對(duì)江華苦茶群體資源單株的氨基酸進(jìn)行各組分及含量測(cè)定,結(jié)果表明不同單株間的18種氨基酸組分含量差異顯著,自然變異類(lèi)型多,資源豐富。江華苦茶各單株資源中茶氨酸、天門(mén)冬氨酸、絲氨酸、組氨酸和谷氨酸含量較高,5種氨基酸組分與氨基酸總量顯著相關(guān),茶氨酸含量與氨基酸總量及大量氨基酸含量呈極顯著相關(guān),大量氨基酸含量與氨基酸總量之間呈極顯著相關(guān)。
茶葉中的生物堿主要有咖啡堿、茶堿和可可堿 3 種,咖啡堿含量最多,是影響茶葉品質(zhì)的關(guān)鍵成分之一,茶葉中的咖啡堿含量一般占茶葉干物質(zhì)的2%~5%,茶堿含量一般為0.05%,可可堿含量一般為 0.002%[18]。李丹[12]對(duì)江華苦茶種質(zhì)資源生化成分的研究發(fā)現(xiàn),江華苦茶具有較豐富的高咖啡堿(>6.0%)種質(zhì)資源,有11個(gè)單株咖啡堿含量在6.0%以上,兩個(gè)單株達(dá)到7.0%以上,分別為7.475%和7.602%。李賽君等從江華苦茶中篩選出優(yōu)質(zhì)高咖啡堿紅茶新品種——瀟湘紅21-1,其所制的紅、綠茶中咖啡堿含量均高達(dá)5%以上[14]。
不同類(lèi)型的江華苦茶葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素含量存在顯著差異,不同葉色的江華苦茶因不同時(shí)間變動(dòng)的趨勢(shì)存在顯著差異。龍翔[13]等對(duì)四種不同類(lèi)型江華苦茶的脂溶性色素測(cè)定結(jié)果表明,江華苦茶葉綠素a和葉綠素b的比值較低,青葉苦茶、白葉苦茶、金葉苦茶和紫芽苦茶平均比值為2.53;江華苦茶中的金葉苦茶、竹葉苦茶及青葉苦茶類(lèi)胡蘿卜素含量較高,分別為15.57 g/mL、15.41 g/mL和13.39 g/mL。劉寶祥[9]等分析比較江華苦茶和滇紅等的化學(xué)成分,江華苦茶的茶黃素含量為1.56%、滇紅為0.91%、櫧葉齊為1.24%,江華苦茶茶黃素含量比滇紅高71.4%、較櫧葉齊的高25.8%。
目前,許多學(xué)者和研究已證實(shí)江華苦茶資源適制紅茶,但對(duì)其它茶類(lèi)適制性的研究較少。劉寶祥[8]等研究結(jié)果表明江華苦茶內(nèi)含物豐富,茶多酚及兒茶素類(lèi)物質(zhì)含量高,水浸出物和茶多酚含量均高于紅綠茶兼制國(guó)家級(jí)茶樹(shù)良種櫧葉齊,為適制優(yōu)質(zhì)紅茶地方茶樹(shù)資源(品種)[3,21]。陳興琰[22]等通過(guò)研究江華苦茶新梢發(fā)酵性的結(jié)果表明,江華苦茶發(fā)酵性較強(qiáng),與云南大葉群體無(wú)顯著差異,適制紅茶。王新超[23]和董利娟[21]等分別通過(guò)對(duì)江華苦茶資源的生化成分分析,結(jié)果表明江華苦茶種質(zhì)資源的酚氨比較高,一般在15以上,與阿薩姆種茶類(lèi)相似,顯著高于茶變種;綠茶兒茶素品質(zhì)指數(shù)(兒茶素品質(zhì)指數(shù)=(EGCG+ECG)×100/EGC)與阿薩姆茶相近,顯著低于茶變種,其中的EGC含量與比例較高,江華苦茶種質(zhì)資源適制紅茶[24,25]。Hilton和Palmer-Jones[26]的研究表明,在鮮葉中 EGCG和ECG有一定含量的基礎(chǔ)上,紅茶成茶中 EGC含量與紅茶中的茶黃素含量極顯著正相關(guān),江華苦茶的 EGC 含量較高,部分群體種質(zhì)資源EGC 含量達(dá)到 15 mg/g以上,是適制紅茶的優(yōu)良品種。江華苦茶茶多酚及其兒茶素類(lèi)物質(zhì)含量較高,是適制紅茶的特異種質(zhì)資源,制做的紅茶品質(zhì)優(yōu)良,香氣獨(dú)特,花蜜香濃郁,湯色紅濃,滋味濃醇、收斂性強(qiáng),葉底紅亮[3,27]。劉寶祥根據(jù)江華苦茶制作的紅茶,與對(duì)照組滇紅及櫧葉齊相比,江華苦茶鮮爽度和濃強(qiáng)度得分分別比對(duì)照組櫧葉齊高35.1 %和28.4%[9]。李賽君等用選育的瀟湘紅21-3制成紅碎茶,香氣高銳,湯色紅艷,滋味濃強(qiáng)鮮爽,品質(zhì)顯著優(yōu)于對(duì)照品種櫧葉齊,按百分制計(jì)分,內(nèi)質(zhì)總分高26.83%,品質(zhì)達(dá)我國(guó)紅碎茶品質(zhì)二套樣水平[6]。采用瀟湘紅21-1制紅茶,“冷后渾”明顯,湯色紅艷明亮,香氣甜香醇正,滋味甜醇,品質(zhì)優(yōu)于國(guó)家級(jí)對(duì)照種櫧葉齊[14]。
江華苦茶是湖南四大地方特色茶樹(shù)種質(zhì)資源之一,群體之間存在顯著差異;江華苦茶適應(yīng)性強(qiáng),抗寒性強(qiáng),特色資源豐富。之前湖南省茶葉研究所從中挖掘出許多特異種質(zhì)資源與單株,并選育出多個(gè)特色品種;近年來(lái),李丹等[12]從江華苦茶種質(zhì)資源中篩選出高茶多酚(>34.0%)資源14份、高咖啡堿(>6.0%)資源14份、高水浸出物(>48.0%)資源19份、高酯型兒茶素(>95.0%)資源11份、高EGCG(>9.0%)資源6份,還發(fā)現(xiàn)富含高茶氨酸、高花青素和高茶黃素等特色資源??梢?jiàn),今后在江華苦茶特異資源的挖掘與新品種選育上,一方面可繼續(xù)重點(diǎn)發(fā)掘特色資源及單株,根據(jù)資源的特異性,選育出相應(yīng)特色品種,如高EGCG、高咖啡堿和高茶多酚等茶樹(shù)新品種;另一方面可充分利用江華苦茶的資源優(yōu)勢(shì)及基因庫(kù),通過(guò)采取遠(yuǎn)緣雜交、基因累加和基因嫁接等現(xiàn)代生物技術(shù)手段創(chuàng)新種質(zhì),加快資源選育步伐,實(shí)現(xiàn)江華苦茶及湖南茶樹(shù)新品種選育突破性發(fā)展。
江華苦茶內(nèi)含物豐富,茶多酚及兒茶素類(lèi)物質(zhì)含量高,水浸出物和茶多酚含量均高于紅綠茶兼制國(guó)家級(jí)茶樹(shù)良種櫧葉齊;江華苦茶資源的酚氨比較高,與阿薩姆種茶類(lèi)相似;綠茶兒茶素品質(zhì)指數(shù)與阿薩姆茶相近,其中的EGC含量比例較高;新梢的發(fā)酵性較強(qiáng),與云南大葉群體無(wú)顯著差異,適制紅茶,尤其紅碎茶香氣獨(dú)特,花蜜香濃郁,湯色紅濃,滋味濃醇、收斂性強(qiáng),葉底紅亮,鮮爽度和濃強(qiáng)度均高于對(duì)照櫧葉齊。目前江華苦茶的加工利用仍停留在傳統(tǒng)加工工藝,因其酯型兒茶素和咖啡堿等含量較高,加工的茶葉苦澀味重,市場(chǎng)接受度較低,未能充分發(fā)揮江華苦茶資源的特性和特色。因此,江華苦茶在加工利用上應(yīng)根據(jù)江華苦茶資源的特征特性,加大新的工藝及新產(chǎn)品的研發(fā)力度。一是目前高EGCG茶在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)具有良好的發(fā)展前景,且高EGCG優(yōu)質(zhì)茶(EGCG含量≥10.00%)稀少,江華苦茶種質(zhì)資源中EGCG達(dá)10.446%,充分利用江華苦茶具有高EGCG等功能成分,研發(fā)高EGCG和高咖啡堿茶等功能性茶葉新產(chǎn)品;二是通過(guò)研究?jī)?yōu)化和創(chuàng)新江華苦茶加工工藝,增強(qiáng)工藝技術(shù)的針對(duì)性,突出江華苦茶的香氣、甜醇和濃厚度,通過(guò)采用個(gè)性化的或?qū)俚募庸すに嚰凹夹g(shù),研發(fā)出辨識(shí)度高的江華苦茶特色新產(chǎn)品,從而充分發(fā)揮出江華苦茶資源的特色及潛在價(jià)值,促進(jìn)江華苦茶產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。