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紫娟茶中花青素的抗氧化性研究

发表时间：2020/12/21 来源：《基层建设》2020年第24期作者：杨佳一

[导读] 摘要：紫娟由云南大叶群体国家级茶树良种———勐海大叶种中单株培育而成，是云南大叶群体种中的一种珍稀优良品种。

        云南大学资源植物研究院云南省昆明市 650000
        摘要：紫娟由云南大叶群体国家级茶树良种———勐海大叶种中单株培育而成，是云南大叶群体种中的一种珍稀优良品种。紫娟茶内黄酮类、咖啡碱、锌和表没食子儿茶素－ 3 － O － ( 3 － O －甲基) 没食子酸酯EGCG3″Me) 等物质的含量较高，且以花青素含量最为突出，其是使紫娟茶树茎、芽、叶及由其鲜叶加工而成的炒青绿茶茶汤汤色均为紫色的主要原因。研究表明紫娟茶具有很强的抗氧化活性、显著的降血压效果以及抗癌、降血糖、保护肝脏、提高记忆力等功能，紫娟茶花青素在这些功能的发挥中起着重要作用。
        关键词：紫娟茶花青素；抗氧化性；
        天然水溶性色素，因其具有较强的抗氧化活性而在食品、药品、化妆品等领域有广阔的应用前景。国内外关于植物中花青素的研究主要集中于提纯、结构鉴定及活性方面的研究，花青素因分子结构中含有多个酚羟基导致其稳定性相对较差，已有研究表明，由紫薯、蓝莓中提取的花青素在加工及贮藏过程中，易受外界环境因素的影响而导致其色泽改变、活性降低，这制约了花青素的应用及相关产品开发。
        一、花青素
        紫娟茶中含有丰富的花青素类成分以及黄酮类、儿茶素类、氨基酸、微量元素等多种成分, 其主要成分为花青素类、黄酮及其苷类和儿茶素类。花青素又称花色素(anthocyanin), 是一种水溶性色素, 在深色花瓣、浆果、蔬菜、薯类和谷物种皮中的含量尤为丰富, 可使花果呈红色、紫色乃至黑色。花青素基本母核结构是2-苯基苯幵吡喃, 常与葡萄糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、木糖等单糖相连, 或与龙胆二糖、槐二糖等二糖缩合形成苷类化合物又称花色苷。花青素作为目前人类发现最有效的天然抗氧化剂, 安全无毒的营养型食用色素倍受瞩目。大量研究发现花青素具有预防心脑血管疾病防上高血压、保护肾和肝脏、增强免疫系统能力、缓解视疲劳保护视力、抗肿瘤等多种功效。紫娟茶树芺、叶、茎呈紫色, 主要因其花青素类成分含量较高, 随着花青素含量增加, 红紫化程度越高。作为目前茶叶中花青素含量最高的茶树品种, 其新梢中花青素含量高达2.7%~3.6%。花青素的颜色受pH 的影响, 大致可分为在碱性条件下呈蓝色, 中性呈无色, 酸性则呈红色。紫娟茶中花青素提取时需加酸, 如三氟乙酸、乙酸、盐酸等, 这是因为酸性条件下花青素保留率较高, 而在碱性条件下花青素保留率会降低。
        二、紫娟茶中花青素的抗氧化性研究
        1.紫娟茶花青素的提取。花青素因分子结构中含有多个酚羟基导致其稳定性相对较差，已有研究表明，由紫薯、蓝莓中提取的花青素在加工及贮藏过程中，易受外界环境因素的影响而导致其色泽改变、活性降低，这制约了花青素的应用及相关产品开发。花青素提取的传统方法为恒温水浴浸提法, 提取溶剂一般以水、甲醇和乙醇为主, 有时会添加一定量的酸以维持其稳定性。当以定性和定量为目的时, 甲醇为最佳提取溶剂, 可有效减少极性较小的杂质对花青素纯度的影响; 当所提色素用于食品着色时, 乙醇为最佳提取溶剂,因为甲醇具有毒性, 而乙醇价廉、无毒、选择性好、极性高、提取液易于浓缩、干燥, 可回收利用。从制备富含花青素的速溶茶等特色产品的角度出发, 选用水作为提取溶剂, 确定的花青素的最佳提取条件为提取温度80 ℃、提取时间20 min、提取比例1:15。研究得出的紫娟茶花青素最佳提取工艺为70%乙醇溶剂、回流提取30 min、回流温度80 ℃、料液比1:10, 浸提液中花青素浓度为0.94~1.68 mg/mL。

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利用响应面分析法优化出的紫娟茶中花青素提取的最佳工艺条件为采用酸性甲醇为提取溶剂, 提取温度29 ℃, 提取时间132 min, 料液比1:26; 在此条件下浸提液中花青素的质量浓度可以达到5.94 mg/mL。目前, 紫娟茶花青素提取方面的研究均采用恒温水浴浸提法, 但在试验材料(烘青、晒青、蒸青)、提取溶剂(水、乙醇、酸性甲醇)及试验设计等方面均存在差异, 从而导致花青素的提取率有较大差异。后续的研究可考虑选用一些新的提取方法如超声波辅助提取法、酶提取法等; 在试验材料的选取方面, 应考虑到花青素对光、热等因素敏感,茶叶加工过程不可避免地会导致花青素损失, 且不同的加工工艺会使花青素的损失不同, 故选取蒸青样为试验材料较为科学; 提取溶剂可因试验目的而适当调整; 试验设计方面应全面考虑影响花青素提取量的因素, 从而优化出更为合理高效的紫娟茶花青素提取工艺。紫娟茶中含有丰富的花青素和茶多酚，按照本方法提取的紫娟茶花青素中不可避免地含有一些茶多酚，紫娟茶花青素具有较强的抗氧化活性，可能是由于其所含的花青素与茶多酚协调作用的结果。
        2. 花青素是迄今为止所发现的最有效的天然水溶性自由基清除剂, 其淬灭自由基的能力是VC 的20 倍, 是VE的50 倍。王帅[18]对紫娟茶花青素粗品及各洗脱组分进行了抗氧化活性测定, 表明花青素具有良好的抗羟自由基及抗超氧阴离子自由基能力。食物中最常见的6 类花青素为矢车菊素(1)、花葵素(又名天竺葵素, 2)、芍药素(3)、翠雀素(又名飞燕草素, 4)、矮牵牛素(又名碧冬茄素, 5)和锦葵素(6), 紫娟茶中的花青素类成分主要为花色苷类物质同等浓度下捕捉能力大小依次为紫娟茶花青素提取物在0.002mg/mL ～ 0.006mg/mL 浓度范围内，紫娟茶花青素提取物、BHA、BHT 都是呈递增趋势的。分别称取一定量的花青素冻干粉及VC，用超纯水溶解，使两溶液浓度均为1 mg /mL，稀释至适当浓度，用于总抗氧化能力及清除采用98%的茶多酚作为对照, 研究表明紫娟茶中花青素提取物及其柱分离物均具有较强的总抗氧化能力、清除羟自由基能力和抑制超氧阴离子自由基的能力。研究紫娟茶中花青素提取物捕捉DPPH 自由基的能力比BHA 和BHT 强; 清除ABTS+阳离子自由基的能力和FRAP 抗氧化能力均介于BHA 和BHT 之间。这些研究表明紫娟茶花青素具有较强的抗氧化活性, 是紫娟茶中重要的功能性成分。紫娟茶花青素的总抗氧化能力、清除ABTS+和DPPH 的能力均与花青素浓度呈正相关。发现紫娟茶的总抗氧化活性与其茶多酚和儿茶素含量呈显著的正相关性关系。大部分学者认为紫娟茶具有较强的抗氧化活性, 是其所含花青素类成分起主要作用。
        紫娟茶与传统的云南大叶群体茶树品种相比, 因其含有丰富的花青素类成分以及药理活性, 而备受人们关注。人们日常摄入的花青素成分主要来源于深色浆果、蔬菜和谷薯类等食物或其加工制品, 受所在地区和季节影响,摄入量差异较大。而紫娟茶中花青素作为一种资源丰富的天然色素, 色彩鲜艳, 品质佳, 可以作为天然安全的添加剂、着色剂。从紫娟茶中摄取花青素是一个可行的途径, 但其花青素类成分极易受其自身结构和其他外在因素而影响稳定性, 解决紫娟茶花青素成分的稳定性是关键因素之一。目前, 紫娟茶化学成分以及药理活性研究已取得一定的迚展, 但与其他茶叶研究如绿茶、红茶、普洱茶相比还存在一定的差距。此外, 随着人们生活质量、需求的提高,目前的功能性茶饮品已不能满足人们的需求。
        参考文献：
        ［1］杨兴荣，包云秀，黄玫. 云南稀有茶树品种“紫娟”的植物学特性和品质特征[J]. 茶叶. 2019，35（1）：17-18.
        ［2］蔡丽，梁名志，夏丽飞等 .“ 紫娟”茶外观表象差异研究 [J].西南农业学报. 2018，23（3）：700-703.