武夷名丛茶树种质资源茶多糖抗氧化活性分析

石玉涛; 郑淑琳; 吴伟伟; 罗盛财; 陈夏婷; 王飞权; 李远华; 张渤

doi:10.19303/j.issn.1008-0384.2020.07.015

武夷名丛茶树种质资源茶多糖抗氧化活性分析

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.07.015

1.
武夷学院茶与食品学院，茶叶福建省高校工程研究中心，福建武夷山 354300
2.
武夷山市龟岩茶业有限公司，福建武夷山 354300

基金项目: 福建省中青年教师教育科研项目（JAT190800）；福建省2011协同创新中心——中国乌龙茶产业协同创新中心专项（闽教科[2015]75号）；福建省科技厅科技创新平台项目（2018N2004）；福建省大学生创新创业训练计划项目（201910397076）；武夷学院科研基金项目（XL201801）；农业农村部特种经济动植物生物学与遗传育种重点实验室开放课题（2018wh009）

详细信息

作者简介:
石玉涛（1984−），男，讲师，研究方向：茶树栽培育种与品质化学（E-mail: ytshi@wuyiu.edu.cn）

中图分类号: S 571.1
计量
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出版历程
- 收稿日期: 2020-03-14
- 修回日期: 2020-07-01
- 刊出日期: 2020-07-31

Antioxidant Activity of Polysaccharides in Wuyi Mingcong Tea Germplasms

1.
College of Tea and Food Sciences, Wuyi University/Tea Engineering Research Center of Fujian Higher Education, Wuyishan, Fujian　354300, China
2.
Wuyishan Guiyan Tea Industry Co., Ltd., Wuyishan, Fujian　354300, China

摘要

摘要: 目的探明武夷山茶区特色武夷名丛茶树种质资源茶多糖的组成特征和抗氧化活性，为武夷名丛茶树种质资源的开发利用和乌龙茶新品种选育提供科学依据。方法以31份武夷名丛茶树种质资源为试材，相同方法提取茶多糖，测定茶多糖基本组分和体外抗氧化活性，采用聚类热图分析和隶属函数法进行分类和综合评价。结果 31份武夷名丛茶树种质资源茶多糖的提取率为1.73%～3.39%；茶多糖组分中，中性糖含量为25.75%～67.21%，糖醛酸含量为11.10%～22.57%，蛋白质含量为2.24%～7.42%，茶多酚含量为3.81%～9.68%；茶多糖对DPPH自由基清除率为25.47%～84.30%，平均值为55.61%，对羟基自由基的清除率为34.98%～78.38%，平均值为54.20%；茶多糖基本组成和自由基清除率7个指标的变异系数在16.74%～23.71%，遗传多样性指数在1.93～2.18。聚类热图分析表明，糖醛酸、蛋白质和茶多酚含量与DPPH·和·OH自由基清除率相关性较强，而提取率和中性糖含量与DPPH·和·OH自由基清除率相关性较弱；31份武夷名丛茶树种质资源可分为3类。经隶属函数法综合评价，平均隶属函数值排名前5位的武夷名丛种质为九龙兰、玉蟾、玉笪、白鸡冠和红鸡冠。结论 31份武夷名丛茶树种质资源茶多糖基本组分和体外抗氧化活性存在较大的差异性和多样性，茶多糖组分中糖醛酸、蛋白质和茶多酚对其抗氧化活性贡献较大，九龙兰、玉蟾、玉笪、白鸡冠和红鸡冠 5份武夷名丛茶多糖抗氧化活性较强，可作为武夷岩茶保健育种的亲本材料。
- 武夷名丛 /
- 茶多糖 /
- 抗氧化活性 /
- 聚类分析 /
- 隶属函数法
Abstract: Objective Composition and antioxidant activity of polysaccharides （TPS） in Wuyi Mingcong tea germplasms from plantations at Mt. Wuyi were determined for better utilization of the existing resource and new variety breeding. Method Samples of 31 Wuyi Mingcong tea germplasms were collected for polysaccharides extraction. The extraction rate and contents of neutral sugar, uronic acid, protein and tea polyphenol were determined. Methods of D-deoxyribose-iron system and DPPH assay were adopted to evaluate the scavenging activities on DPPH· and hydroxyl （·OH） free radicals. A clustered heatmap and subordinate function method were employed to characterize and classify the various TPS. Result The TPS extraction rates on the tea germplasm samples ranged from 1.73% to 3.39%. The extracts contained 25.75-67.21% neutral sugars, 11.10-22.57% uronic acid, 2.24-7.42% protein, 3.81-9.68% polyphenols. The average scavenging activity of TPS on DPPH· was 55.61%, ranging from 25.47% to 84.30%, and that on ·OH 54.20%, ranging from 34.98% to 78.38%. The coefficients of variation on 7 TPS traits ranged from 16.74% to 23.71% and on genetic diversity indices from 1.93 to 2.18. The hierarchical cluster and heatmap analyses showed that the contents of uronic acid, protein, and polyphenols significantly correlated with the free radical scavenging activities of the TPS extracts, but not between the extraction rate or neutral sugar and the antioxidant activity. The 31 germplasms could be divided into 3 classes. The top 5 germplasms on the average subordinate function value were Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Jiulonglan, cv. Yuchan, cv. Yudan, cv. Baijiguan, and cv. Hongjiguan. Conclusion The composition and antioxidant activity of TPS in the 31 Wuyi Mingcong teas varied significantly. The uronic acid, protein, and polyphenols in TPS exerted significant effect on its antioxidant activity. TPS in Jiulonglan, Yuchan, Yudan, Baijiguan, and Hongjiguan appeared to be higher on antioxidant activity among the germplasms. These 5 varieties could be applied for breeding new varieties to make oolong teas for the health food market.
- Wuyi Mingcong tea /
- tea polysaccharides /
- antioxidant activity /
- cluster analysis /
- subordinate function method

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图 1 武夷名丛茶多糖提取率

Figure 1. TPS extraction rates of various Wuyi Mingcong tea germplasms

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图 2 武夷名丛茶多糖基本组分含量

Figure 2. Composition of TPS extracted from various Wuyi Mingcong tea germplasms

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图 3 武夷名丛茶多糖对DPPH自由基和·OH的清除能力

Figure 3. Scavenging rates on DPPH· and ·OH by TPS extracted from various Wuyi Mingcong tea germplasms

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图 4 31份武夷名丛种质资源基于茶多糖基本组成和抗氧化活性的聚类热图

注：ER：提取率；NS：中性糖；UA：糖醛酸；PRO：蛋白质；TP：茶多酚；DPPH· -SR：DPPH·自由基清除率；·OH-SR：·OH自由基清除率。

Figure 4. Clustered heatmap of 31 Wuyi Mingcong tea germplasms based on composition and antioxidant activity of TPS

Note: ER: Extraction rate; NS: Neutral sugar; UA: Uronic acid; PRO: Protein; TP: Tea polyphenol; DPPH· -SR: DPPH· scavenging rate; ·OH-SR: ·OH scavenging rate.

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表 1 供试材料基本信息

Table 1. Basic information on tested materials

种质编号 Germplasm number	种质 Germplasm	来源地 Origin	种质编号 Germplasm number	种质 Germplasm	来源地 Origin
MC01	白鸡冠 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Baijiguan	外鬼洞 Waiguidong	MC17	红孩儿 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Honghaier	内鬼洞 Neiguidong
MC02	白牡丹 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Baimudan	马头岩水洞口 Matouyanshuidongkou	MC18	肉桂 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Rougui	马枕峰 Mazhenfeng
MC03	半天妖 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Bantianyao	三花峰 Sanhuafeng	MC19	铁罗汉 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Tieluohan	内鬼洞 Neiguidong
MC04	玉笪 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Yudan	北斗峰 Beidoufeng	MC20	小红梅 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Xiaohongmei	九龙窠 Jiulongke
MC05	岭上梅 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Lingshangmei	状元岭 Zhuangyuanling	MC21	正太阴 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Zhengtaiyin	外鬼洞 Waiguidong
MC06	灵芽 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Lingya	刘官寨 Liuguanzhai	MC22	大红袍 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Dahongpao	九龙窠 Jiulongke
MC07	玉蟾 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Yuchan	刘官寨 Liuguanzhai	MC23	玉井流香 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Yujinliuxiang	内鬼洞 Neiguidong
MC08	九龙兰 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Jiulonglan	外九龙窠 Waijiulongke	MC24	水金龟 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Shuijingui	牛栏坑杜葛寨 Niulankengdugezhai
MC09	月桂 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Yuegui	霞宾岩下溪仔边 Xiabingyanxiaxizaibian	MC25	九龙奇 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Jiulongqi	十八寨 Shibazhai
MC10	向天梅 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Xiangtianmei	北斗峰 Beidoufeng	MC26	岭下兰 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Lingxialan	慧苑狗洞 Huiyuangoudong
MC11	金丁香 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Jindingxiang	野猪槽 Yezhucao	MC27	大红梅 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Dahongmei	十八寨 Shibazhai
MC12	醉贵姬 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Zuiguiji	内鬼洞 Neiguidong	MC28	九龙珠 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Jiulongzhu	九龙窠 Jiulongzhai
MC13	金鸡母 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Jinjimu	九龙窠 Jiulongke	MC29	正太阳 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Zhengtaiyang	外鬼洞 Waiguidong
MC14	香石角 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Xiangshijiao	水濂洞 Shuiliandong	MC30	醉墨 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Zuimo	九龙窠 Jiulongke
MC15	红鸡冠 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Hongjiguan	内鬼洞 Neiguidong	MC31	正白毫 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Zhengbaihao	岚谷乡岭阳村 Languxianglingyangcun
MC16	红海棠 Camellia sinensis （L.） O. Kuntze cv. Honghaitang	内鬼洞 Neiguidong

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表 2 31份武夷名丛茶树种质资源茶多糖抗氧化活性的隶属函数分析

Table 2. Subordinate function analysis on antioxidant activity of TPS extracted from 31 Wuyi Mingcong tea germplasms

种质编号 Germplasm number	提取率 Extraction rate	中性糖 Neutral sugar	糖醛酸 Uronic acid	蛋白质 Protein	茶多酚 Tea polyphenol	DPPH·清除率 DPPH· scavenging rate	·OH清除率 ·OH scavengingrate	平均隶属函数值 Mean subordinatefunction value	位次 Ranking
MC01	0.55	0.96	0.76	1.00	0.68	0.80	0.45	0.74	4
MC02	0.73	0.45	0.58	0.61	0.71	0.70	0.76	0.65	8
MC03	0.81	0.73	0.18	0.84	0.83	0.50	0.72	0.66	7
MC04	0.65	0.80	0.43	1.00	0.87	0.48	1.00	0.75	3
MC05	0.71	0.67	0.64	0.62	0.72	0.56	0.25	0.60	13
MC06	0.77	0.49	0.81	0.49	0.23	0.28	0.13	0.46	25
MC07	0.80	0.80	0.72	0.84	0.70	1.00	0.56	0.77	2
MC08	0.78	0.85	0.67	0.89	0.94	0.78	0.62	0.79	1
MC09	0.47	0.80	0.38	0.73	0.45	0.24	0.45	0.50	21
MC10	0.52	0.12	0.00	0.75	0.90	0.39	0.04	0.39	28
MC11	0.95	0.51	0.22	0.60	1.00	0.47	0.22	0.57	17
MC12	0.79	0.66	0.53	0.48	0.66	0.65	0.45	0.60	11
MC13	0.60	0.68	0.21	0.33	0.52	0.28	0.00	0.37	29
MC14	1.00	0.56	0.43	0.80	0.83	0.71	0.40	0.67	6
MC15	0.38	1.00	0.53	0.44	0.82	0.92	0.73	0.69	5
MC16	0.37	0.33	0.58	0.57	0.76	0.58	0.28	0.49	22
MC17	0.51	0.23	0.41	0.51	0.60	0.33	0.14	0.39	27
MC18	0.71	0.73	0.46	0.68	0.95	0.69	0.31	0.65	10
MC19	0.02	0.50	0.61	0.65	0.22	0.50	0.74	0.46	24
MC20	0.94	0.49	0.61	0.55	0.55	0.40	0.25	0.54	19
MC21	0.04	0.56	0.38	0.62	0.66	0.47	0.03	0.40	26
MC22	0.80	0.77	0.36	0.73	0.27	0.28	0.76	0.57	16
MC23	0.80	0.43	0.73	0.48	0.47	0.49	0.26	0.52	20
MC24	0.19	0.72	0.85	0.63	0.52	0.56	0.75	0.60	12
MC25	0.42	0.53	0.59	0.83	0.61	0.70	0.43	0.59	14
MC26	0.39	0.78	1.00	0.69	0.66	0.64	0.38	0.65	9
MC27	0.65	0.41	0.74	0.59	0.48	0.46	0.47	0.54	18
MC28	0.00	0.66	0.67	0.33	0.78	0.57	0.29	0.47	23
MC29	0.30	0.31	0.01	0.52	0.24	0.12	0.55	0.29	30
MC30	0.64	0.75	0.38	0.77	0.41	0.32	0.82	0.58	15
MC31	0.51	0.00	0.08	0.00	0.00	0.00	0.49	0.16	31

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