FSHW | 降解法探究普洱茶功能性成分茶褐素的结构组成

Introduction

我国一项关于动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD） 风险评估（China-PAR）的研究显示，习惯性饮茶可以降低ASCVD发病率和死亡率以及全因死亡率的风险。

产自云南的普洱茶作为后发酵茶的代表茶之一，因其独特的风味和良好的降糖降脂作用一度风靡海外。普洱茶独特的渥堆工艺使其化学成分及风味不同于其他茶类。在渥堆发酵过程中，普洱茶中的茶多酚在微生物、温度、湿度等因素的作用下可能被氧化成茶红素（TRs）和茶黄素（TFs），而TRs和TFs可进一步氧化聚合，并与多糖、蛋白质、脂类和其他化合物形成大量的聚合物，该类聚合物常被称为茶褐素（TBs）。大量研究发现，茶褐素具有抗癌、抗疲劳、抗高脂血症和调节肠道菌群等活性功能。但由于其分子量大、聚合形式多变、结构复杂等原因，其化学成分和结构至今尚未阐明。因此 昆明理工大学的胡思敏、李晓蕾、高创创等人 在本研究中对普洱茶的化学成分特别是其聚合物进行研究。

Results and Discussion

普洱茶根据其加工和品质特点可分为生茶和熟茶两大类。生茶是由云南大叶种新鲜茶叶经杀菌、揉制、晒干，再蒸压而成，它的化学成分和品质与绿茶极为相似。普熟茶是以晒干茶为原料，通过微生物渥堆发酵技术制成的一种后发酵茶。后发酵对茶的最终成分组成有显著的影响，尤其是多酚和氨基酸。

普洱生茶和普洱熟茶的主要化学成分分析

对普洱茶（生、熟）的主要化学成分即亮氨酸（L-Theanine）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）、没食子儿茶素（GC）、表儿茶素（EC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、咖啡因（Caffenie）和没食子酸（Gallic acid）进行了对比分析（Table 1）。结果表明，普洱熟茶中儿茶素含量明显低于普洱生茶，而没食子酸含量显著高于普洱生茶。

表1 生茶和熟茶化学成分的比较

普洱熟茶的化学成分研究

采用色谱分离技术从普洱茶（熟茶）乙酸乙酯相共分离得到8个已知化合物（1–8），分别为没食子酸（1）、咖啡因（2）、表儿茶素（3）、表没食子儿茶素没食子酸酯（4）、表儿茶素-3-O-没食子酸酯（5）、芦丁（6）、槲皮素-3-O-α-L-鼠李糖苷（7）、山奈酚-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（8）。

图1 普洱茶（熟茶）中分离得到的化合物（1-8, a）

普洱熟茶中的聚合物（聚合茶褐素）的研究

对普洱茶（熟茶）水相采用水提醇沉法得到聚合物，经UPLC检测发现，有一个较大的宽单峰存在（图2A），其色谱性质与红茶茶红素、聚合原花青素、龙血竭聚合多酚相似。为了解该聚合物的结构组成，采用硫醇降解（2-巯基乙醇酸性条件下）对聚合物进行降解试验并分离得到槲皮素单体（a），UPLC分析显示（图2B），该聚合物被降解后存在槲皮素，表儿茶素-3-O-没食子酸酯片段。前人研究表明茶褐素是以苯环为主要结构，与多糖和蛋白质复合，富含羧基、羟基和甲基等结构，本试验首次从普洱茶（熟茶）聚合物中获得了槲皮素（a）和(–)-表儿茶素-3-O-没食子酸酯片段，使茶褐素的结构组成更加具体化。

降解方法的选择极其重要，一般需尽可能温和的保留原始样品的结构碎片。降解方法过于温和，将未能降解得不到结构片段，而太过剧烈，则可能会使样品分解成二氧化碳、水等小分子。因此，可以看出本试验硫醇降解后，聚合物的宽单峰仍然存在，说明该降解方法仍过于温和，该降解方法需进一步改进。

图2 普洱茶（熟茶）聚合物（聚合茶褐素）降解UPLC分析

Conclusion

本研究从普洱茶中分离得到了8种已知化合物和聚合物，通过硫醇降解实验对聚合物的结构组成进行分析，发现其结构中含有槲皮素和(–)-表儿茶素-3- O -没食子酸酯片段。 这是首次获得该聚合物的片段结构，目前正在进一步研究普洱茶聚合物的降解方法及形成机理。

Detection of composition of functional component theabrownins in Pu-erh tea by degradation method

Simin Hua, Xiaolei Lib, Chuangchuang Gaoa, Xianyu Menga, Mingchao Lia, Yuqian Lia, Tianrui Xua,*, Qian Haoa,*

a Faculty of Life Science and Technology, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, China

b Research Center for Analysis and Measurement, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China

*Corresponding authors.

E-mail address: tianruixu@kust.edu.cn

haoq@kust.edu.cn

Abstract

Habitual tea consumption can reduce the risk of ASCVD morbidity and mortality and all-cause mortality in China, and long-term adherence to this habit can provide greater protection. Pu-erh tea is one of the representatives of post-fermented teas, and the polymers in Pu-erh tea have anti-cancer and anti-hyperlipidemic activities, but their chemical composition is still unknown. In this study, the chemical composition of Pu-erh tea was investigated in detail and eight (1–8) known compounds were isolated. The polymers in Pu-erh tea were also degraded by thiol degradation, and the fragments of quercetin and (–)-epicatechin-3-O-gallate were found in the thiol degradation products of Pu-erh tea polymers by UPLC observation and separation and purification. This is the first time that this fragment was obtained in Pu-erh tea polymer.

Reference:

HU S M, LI X L, GAO C C, et al. Detection of composition of functional component theabrownins in Pu-erh tea by degradation method[J]. Food Science and Human Wellness, 2022, 11(3): 643-647. DOI:10.1016/j.fshw.2021.12.021.

编辑：梁安琪；责任编辑：张睿梅

封面图片来源：图虫创意