综述：不只是风味：茶树代谢的深入解析

（编辑推荐）本文系统综述了茶树（Camellia sinensis）代谢物的生物合成通路与调控机制，聚焦儿茶素（C/EC/EGCG等）、咖啡因（caffeine）、茶氨酸（l-theanine）等关键风味物质，揭示其环境适应性（如抗寒、抗虫）与健康功能（抗氧化、抗炎），并探讨多组学（mGWAS）等新技术在茶树代谢研究中的应用。

　　

引言

作为山茶科（Theaceae）植物，茶树（Camellia sinensis）的叶片经加工可制成六大茶类（绿茶、红茶、乌龙茶等），其风味差异源于加工工艺对代谢物的调控。例如，绿茶通过杀青保留高含量儿茶素（12–24%干重），而白茶因萎凋过程富含茶氨酸（1–2%干重）和咖啡因（2–5%干重）。这些代谢物不仅决定茶汤的涩味（儿茶素）、苦味（咖啡因）和鲜味（茶氨酸），还具有抗氧化、调节免疫等健康功效。

关键代谢物的生物合成通路进展

儿茶素：作为茶树抗逆核心物质，其合成涉及苯丙烷代谢通路，关键酶如苯丙氨酸解氨酶（PAL）和查尔酮合成酶（CHS）受MYB转录因子调控。研究发现，表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）能增强茶树对灰茶尺蠖（Ectropis grisescens）的防御能力。

咖啡因：通过黄嘌呤核苷→7-甲基黄嘌呤→可可碱的级联反应合成，关键酶基因如咖啡因合成酶（TCS1）在嫩叶中高表达，可能与抗菌和化感作用相关。

茶氨酸：由谷氨酸和乙胺在茶氨酸合成酶（TS1）催化下形成，其合成受氮代谢调控，推测为茶树氮储存形式。

新功能代谢物的发现

挥发性有机物（VOCs）如芳樟醇和茉莉酸甲酯参与茶树抗虫与干旱响应；木质素（lignin）则通过增强细胞壁抵御病原菌入侵。光合色素（如叶绿素）降解产物在乌龙茶摇青过程中形成独特花果香。

新兴技术的应用

基于茶树泛基因组（pangenome）和代谢组-全基因组关联分析（mGWAS），研究者定位了调控儿茶素合成的候选基因CsANR2。单细胞测序技术揭示了代谢物在叶肉细胞与表皮细胞的异质分布。

结论

茶树代谢网络的研究为品质改良和抗逆育种提供了靶点，未来需进一步解析代谢物上游调控因子（如非编码RNA）与环境互作的分子机制。