茯磚茶主要活性成分研究新進展

樊 成

（陜西省產品質量監督檢驗研究院，陜西西安 710048）

0 引言

茯磚茶屬于后發酵茶，是所有茶葉中生產周期最長、加工工藝最復雜和獨特的黑茶類產品[1]，其主要以黑毛茶為原料，經原料處理、拌釉、渥堆、汽蒸、壓制成型、發花、干燥、陳化等工藝制作而成，不同生產企業加工工藝略有不同。發花是茯磚茶特有的工藝，通過發花使茯磚茶產生“金花”，即冠突散囊菌，該菌以黑茶為基質，經發酵促進了黑茶中有機成分的轉化，產生了大量氧化產物和水解產物，以及有機酸等活性物質[2]，從而使得茯磚茶具有內質金花普茂，開湯后湯色紅濃、菌香濃郁、香氣純正、滋味醇厚的獨特品質[1]。冠突散囊菌的數量和品質是評價茯磚茶品質優劣的重要指標，目前，我國關于茯磚茶的產品標準中均對冠突散囊菌的數量作出了明確的規定。

1 茯磚茶的營養成分及研究進展

茯磚茶又稱為伏茶、茯茶、邊茶或邊銷茶，被譽為西北各民族生命茶。由于茯磚茶具有消食健胃、降脂解膩的作用，歷史上茯磚茶多制成磚型或餅型等緊壓茶的形式銷往我國西北邊疆等以肉類、奶類為主食的少數民族聚集區[3]。近年來，隨著生活水平的提高，具有一定保健功能的發酵茶受到了消費者的青睞，這其中尤其以茯磚茶發展最為迅速。與此同時，對茯磚茶的研究也越來越廣泛關注。現有研究表明，茯磚茶含有大量的生物活性成分，包括氨基酸、生物堿、茶多酚、黃酮、多糖、茶色素等，具有降血壓、降血脂、抗氧化、保肝護肝、抗腫瘤、免疫調節等多種保健功能，對茯磚茶的主要活性成分研究進展進行了綜述，并對未來的發展方向進行了展望，為茯磚茶的進一步開發利用提供了理論依據。

1.1 氨基酸

茶樹葉中含有豐富的氨基酸，是茶葉重要的呈味和呈香成分，其含量因種類和季節而異。研究表明，茶葉中的氨基酸具有保護神經、緩解壓力、提高記憶力[4]、護肝、抗氧化、協助抗腫瘤等功效[5]。陳然等人[4]對市售29種茶葉試樣中的氨基酸含量進行了研究，結果表明，白茶的游離氨基酸總量最高，達到31.76±6.81（mg/g干基），其次為綠茶，氨基酸含量可達25.73±4.13（mg/g干基），且茶葉中氨基酸主要為茶氨酸。由于茯磚茶所用原料黑毛茶由鮮茶樹葉經殺青、揉捻、渥堆、烘培等工藝加工制作而成，因此茯磚茶中也含有較為豐富的氨基酸。

趙熙等人[6]對不同原料等級茯磚茶中的氨基酸含量進行了研究。結果表明，一級、二級、三級黑毛茶所制得茯磚茶中，一級料茯磚茶所含游離氨基酸總量最高，達到1.53%，二級和三級料茯磚茶相對較低。通過對該研究結果的分析還可以發現，茯磚茶游離氨基酸總量和綠茶、茶樹鮮葉相比大幅下降，說明茯磚茶中游離氨基酸含量和加工工藝有重要關系。傅冬和等人[7]的研究結果表明，在茯磚茶加工過程中，隨著發酵過程的進行，氨基酸含量逐步降低，尤其在開始發酵后的6～8 d下降最快，至發酵結束，相對于發酵前氨基酸降低了36.84%，這可能是由于冠突散囊菌生長代謝過程中部分利用了氨基酸。近年來，為了獲得高氨基酸茶葉，許多研究者以轉錄組、蛋白質組、代謝組等組學技術為手段對高氨基酸茶樹開展了一系列研究，并取得了一定的進展，為高氨基酸茶樹的資源特性及其栽培和育種等方面提供了新認識[8]。

1.2 黃酮

黃酮類化合物廣泛存在自然界，有顯著的藥理作用，如抗氧化、降血脂、降血糖、消炎抗菌、抗過敏、酶活性調節和抗腫瘤活性，且對正常細胞無任何毒副作用[9]。黃酮是茯磚茶中的重要活性成分，黃酮的含量與茯磚茶風味的形成、保健作用的發揮有密切關系。

陸英等人[10]采用高速逆流色譜與制備液相聯用技術對茯磚茶中黃酮類化合物進行了分離研究，獲得了19個化合物，其中15個是黃酮類化合物，分別是芹菜素-6,8-二-C-β-D-葡萄糖，芹菜素-6-C-α-L-阿拉伯糖-8-C-β-D-葡萄糖，芹菜素-7-O-β-D-半乳糖-8-C-β-D-葡萄糖苷，槲皮素-3-O-葡萄糖-（1-3） -鼠李糖-（1-6） -葡萄糖，山奈酚-3-O-β-D-葡萄糖-（1-3） -α-L-鼠李糖-（1-6） -β-D-葡萄糖苷，芹菜素-7-O-α-L-鼠李糖-8-C-β-D-半乳糖，蘆丁，山奈酚-3-O-α-L-鼠 李糖 （1-6） -β-D-葡 萄 糖 苷 （8），Camelliquercetiside A，楊梅素3-O-β-D-葡萄糖苷，異牡荊苷，牡荊苷，槲皮素3-O-β-D-葡萄糖苷，Camelliquercetiside C，山奈酚-3-O-β-D-半乳糖苷。趙熙等人[6]的研究結果表明，不同等級原料制得的茯磚茶所含黃酮類化合物含量不同，一級黑毛茶原料制得茯磚茶黃酮含量最高，達到了2.72%，三級黑毛茶原料制得茯磚茶黃酮含量最低，為2.15%。劉蓉等人[11]對茯磚茶中黃酮的提取進行了研究。結果表明，以95%乙醇為溶劑，采用加熱回流法進行提取，在料液比1∶20（g∶mL），提取時間60 min時，黃酮提取率最高。

研究表明，鮮茶樹葉中黃酮含量較豐富，因品種、產地和季節而異，由于黃酮易被氧化，因此，鮮茶樹葉在加工過程中經過殺青、揉捻、干燥等，其黃酮含量會不斷減少，進一步加工制成黑毛茶和茯磚茶，其黃酮含量繼續降低。傅冬和等人[7]對茯磚茶發花過程中黃酮類成分變化進行了研究，茯磚茶原料篩分樣黃酮含量為4.93%，經汽蒸后，黃酮含量稍微下降，發酵初始，其黃酮含量為4.80%。自第6天開始，黃酮含量顯著下降，較發酵初期下降10.42%，第10天較發酵初期下降35.42%，最終成品茶黃酮含量為2.39%，較原料下降51.53%。雖然茯磚茶加工過程中黃酮類物質含量的降低有可能減弱其保健功能，但是有助于減少茶湯的苦澀味，同時，黃酮類氧化產物還可與咖啡堿形成絡合物，從而進一步促進了茯磚茶醇和滋味的形成。

1.3 多糖

茶多糖是茯磚茶中非常重要的活性成分之一，且含量較為豐富。茯磚茶所含的多糖和所用茶葉原料種類、產地、采收期、貯藏條件和時間、加工方法等密切相關[12]。茯磚茶中的多糖來源主要有2個方面，一是茶葉原料本身含有的，二是冠突散囊菌在發酵過生成中產生的各種胞外多糖和胞內多糖。目前，關于茯磚茶多糖研究較多的是與不同茶葉多糖含量比較和發花過程中多糖的含量變化。

鐘興剛等人[13]對湖南黑茯磚茶與天尖茶多糖的含量進行了比較研究，結果發現，茯磚茶多糖含量高于天尖。茯磚茶樣品中多糖平均含量可達9.10%，而天尖為7.33%。其中的原因一方面是由于茯磚茶所用茶葉原料較天尖成熟度高，而高成熟度的茶葉一般多糖含量更高。另一方面可能是由于茯磚茶發酵過程中，冠突散囊菌分泌液可以促進α-淀粉酶、蛋白酶對茶葉中淀粉、蛋白質的分解，與其他物質絡合，從而增加各種可溶性糖類的含量。茯磚茶和天尖發酵過程中，由于微生物的生長繁殖一定程度上消耗了茶葉中的多糖，而天尖由于缺少冠突散囊菌分泌液促多糖這一過程，從而造成多糖含量較茯磚茶下降更快。傅冬和等人[7]對茯磚茶發酵過程中多糖的含量變化進行了研究。結果表明，茯磚茶發酵過程中多糖含量略微減少，相較于發酵前，成品茶中多糖含量僅僅減少了5.99%。

龔淑俐等人[14]將冠突散囊菌分離純化，制備成孢子懸液，進一步進行液體發酵，并對其所產胞外多糖的提取工藝進行了研究。結果表明，冠突散囊菌經液體發酵后，提取的粗多糖中總糖含量為62.2%，正交試驗結果表明，胞外多糖最佳提取工藝為濃縮比例為原液體的1/4，醇沉時間10 h，多糖沉淀時乙醇體積分數95%。冠突散囊菌液體發酵試驗結果為茯磚茶的進一步開發利用提供了參考。

1.4 茶多酚

茶多酚是茶葉中研究較早和最廣泛的活性成分之一。無論是自然發酵還是人工接種發花，茯磚茶發花過程中多酚含量均呈較大幅度的下降，然而，成品茯磚茶中茶多酚含量仍然較高。傅冬和等人[7]對湖南省益陽茶廠生產的茯磚茶成品中的多酚含量測定發現，茶多酚含量可達3.98%。沈程文等人[15]以湖南省15個有代表性的茯磚茶產品為研究對象，發現茶多酚相對含量為5.10%～14.20%。陳琳琳等人[16]對人工接種夏秋茶發花過程中茶多酚的變化研究表明，經發酵，茶多酚含量呈下降趨勢，從25.70%下降到22.56%。作為茶多酚的主要成分，兒茶素中并非所有成分均呈下降趨勢，其中表兒茶素、表沒食子兒茶素在發酵過程中呈上升趨勢，而兒茶素、表兒茶素沒食子酸酯、表沒食子兒茶素沒食子酸酯下降幅度較大。造成茶多酚含量下降既有非酶促氧化，也有微生物酶促氧化。茯磚茶中多酚含量的降低，在減少粗澀味的同時還增加了醇和的滋味，對改善其滋味品質有積極效應[7]。

茯磚茶多酚是茯磚茶降脂作用的重要成分，這是由于茯磚茶多酚能抑制胰脂肪酶活性，從而降低脂肪的水解和吸收。傅冬和等人[17]對茯磚茶降脂功能成分進行了研究，從茯磚茶中分離到6個單體化合物，分別為沒食子酸、沒食子兒茶素、3-甲氧基-4,5-二羥基苯甲酸、3,4-二羥基苯甲酸、表沒食子兒茶素沒食子酸酯及表兒茶素沒食子酸酯。劉天囡等人[18]從湖南中茶茶業有限公司生產的茯磚茶中提取分離得到茶多酚類物質，進一步考查了其對胰脂肪酶活性的抑制作用。結果發現，茯磚茶多酚類物質對胰脂肪酶有抑制作用，半抑制濃度（IC50）為0.81 mg/mL，抑制類型為可逆非競爭性抑制。此外，茯磚茶多酚還具有較好的抗氧化作用。

1.5 茶色素

食用天然色素來源廣泛、品種繁多，相較于合成色素，天然色素具有安全性高和一定保健功能的特點，因而受到重視。成品茯磚茶中含有種類豐富的色素，這些色素其中一部分來自于原料，另一部分則在冠突散囊菌發酵過程中產生，這些色素中含量最高的為茶褐素。賀國文等人[19]對茯磚茶中的茶褐素進行了提取分離和純化。結果表明，茯磚茶中粗茶褐素提取率為17.3%，采用萃取法去除蛋白、皂苷和其他色素，得到純茶褐素為7.48%。發酵過程中色素種類和含量的變化對茯磚茶成品顏色，沖泡后的湯色、滋味、氣味等均有非常重要影響。

秦俊哲等人[20]較全面研究了茯磚茶發酵過程中茶色素的含量變化。結果發現，從開始發酵的第4天起，茯磚茶中茶黃素和茶紅素快速下降，但是茶褐素從第2天開始呈逐步上升趨勢。通過分析發現，發酵過程中，部分茶紅素轉化為了茶褐素，同時冠突散囊菌菌絲還分泌了一部分茶褐素。賀國文等人[21]采用膜分離技術從茯磚茶中得到5種茶褐素，這5種茶褐素屬酚類物質均含有羥基、烷基、羧基和苯環。進一步對α-葡萄糖苷酶活性抑制結果表明，茯磚茶褐素具有優越的降糖效果。

除茶褐素外，茯磚茶發酵過程中，伴隨冠突散囊菌的生長繁殖還產生金花菌黃色素。目前關于茯磚茶成品中黃色素的提取分離和活性方面的研究較少，研究較多的是關于冠突散囊菌液體發酵產黃色素。如呂嘉櫪等人[22]采用微波輔助對冠突散囊菌液體發酵所得菌絲體中的黃色素提取工藝進行了研究。結果表明，在料液比1∶38（W∶V），提取溫度56℃，微波功率457 W條件下，黃色素得率10.08%。李文娟等人[23]通過對冠突散囊菌液體發酵培養進行研究發現，冠突散囊菌既產胞內色素，又產胞外色素，以胞內色素為主，其主要存在于菌絲體黃色閉囊殼中。進一步的黃色素穩定性試驗結果表明，在高溫下黃色素不穩定，在堿性條件下，黃色素易降解，金屬離子Fe3+，Fe2+和Cu2+對冠突散囊菌色素有破壞作用。而活性方面的研究表明，金花菌黃色素具有較好的抗氧化能力，其總還原能力、DPPH·清除能力和對H2O2誘導的紅細胞溶血抑制能力均優于VE[24]。

1.6 咖啡堿

茯磚茶成品中所含的生物堿主要為咖啡堿，其含量和茯磚茶加工所用原料、加工工藝密切相關，咖啡堿具有興奮神經、抗菌等保健作用，但是攝入過多對身體則會產生毒害作用[25]。侯冬巖等人[26]采用高效液相色譜法對23種黑茶樣品的咖啡因的含量進行了測定，各樣品中咖啡因含量介于0.859～28.575 mg/g。傅冬和等人[7]的研究表明，發酵過程對咖啡堿含量變化影響不明顯，發酵前咖啡堿含量為1.29%，發酵結束成品茶中咖啡堿含量為1.15%。黃亞輝等人[27]的對分別產于1952年，1985年和2008年的3種茯磚茶中的咖啡堿含量進行了比較研究，發現隨著陳化時間的延長，咖啡堿含量基本不變，表現出了很好的穩定性。

2 結語

茯磚茶活性成分豐富，除上述活性成分外，還含有較為豐富的揮發性成分、礦物質、冠突散囊菌次生代謝產物等。揮發性成分是構成茯磚茶香氣的主要因素，沈程文等人[15]采用蒸餾萃取法結合GC-MS對湖南省15個茯磚茶品種中的香氣成分進行了分析，共檢出189種香氣組分，其中含量最多的為醇類，其次為酸類、酮類、醛類和酯類等。茯磚茶因所用原料不同，其所含微量元素的種類和含量差別較大，相關的對比研究目前研究較少。冠突散囊菌發酵過程中會產生大量的次生代謝產物，然而關于次生代謝產物的研究并未取得很好的進展，后續還應繼續加緊研究，從而有助于系統地完善對茯磚茶活性成分和保健功能的研究。

近年來，隨著對茯磚茶研究的深入和產業的蓬勃發展，以茯磚茶加工技術為基礎，開發了許多新的產品，如桑葉茯磚茶、杜仲茯磚茶、玫瑰花茯磚茶、牡丹花茯磚茶等。在傳統茯磚茶的基礎上，不僅賦予了茯磚茶許多新的保健功能，如杜仲茯磚茶具有比較突出的降壓、補腎等效果，桑葉茯磚茶則具有清熱解毒的良好功效。而且開發的針對不同人群的茯磚茶產品，如玫瑰花茯磚茶、牡丹花茯磚茶，在女性消費者中受到了歡迎。這些都在不同程度上進一步豐富了茯磚茶產品的品種和類型，是對傳統茯磚茶的創新。茯磚茶作為后發酵茶，其原料要求與非發酵茶、半發酵茶、發酵茶不同，夏秋季節的老粗茶也可以作為原料來生產茯磚茶，這為進一步充分利用茶樹資源開辟了途徑。

我國茶葉資源豐富，分布廣泛，夏秋茶產量巨大，若能對其充分利用，不僅可以有效增加茶農收益，還可以提高茶葉生產整體效益，從而推動茶葉產業健康向前發展[16]。