多组学解析"黄魁"茶加工过程中植物化学转化与抗氧化活性的动态互作机制

【字体: 时间:2025年07月28日 来源:Food Chemistry 8.5

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  本研究针对特色黄化茶树品种"黄魁"(HK)在加工过程中风味物质转化机制不明的问题,通过整合GC-MS和UPLC-Q-TOF-MS多组学技术,系统追踪了101种挥发性物质和62种非挥发性标志物的动态变化,鉴定出6种关键呈香物质(rOAV>1.0),揭示了儿茶素向酚酸聚合转化的分子路径,阐明了热驱动酶失活与代谢物保留的生化关联,为特色茶精准加工提供了理论依据。

  

茶作为世界三大饮料之一,其品质形成机制一直是研究热点。在众多茶类中,由黄化茶树品种制成的茶叶因其独特的氨基酸组成和风味特征备受青睐。"黄魁"(HK)作为天然黄叶突变体,制成的绿茶具有明亮的黄绿色汤色和醇爽口感,但其加工过程中化学组分动态变化与品质形成的关系尚不明确。传统研究多聚焦单一类型代谢物,难以全面揭示加工工艺-成分转化-品质形成之间的多维关联,这严重制约了特色茶资源的深度开发。

为系统解析HK茶的品质形成机制,安徽农业大学的研究团队在《Food Chemistry》发表了创新性研究成果。研究采用整合分析策略,对加工各阶段(鲜叶、萎凋、杀青、做形、干燥)样品进行多维度检测:通过GC-MS分析挥发性组分,UPLC-Q-TOF-MS检测非挥发性代谢物,结合体外抗氧化活性评价,样本来自安徽宣城13年生HK茶树的一芽二叶原料。

【材料与样品制备】
研究选取标准鲜叶原料,按照绿茶加工五阶段取样,各阶段样品经冷冻干燥处理后进行后续分析,具体工艺参数见补充图示。

【感官品质分析】
感官评价显示加工过程中茶汤颜色发生规律性变化:鲜叶阶段呈橙黄色,萎凋后转为浅黄绿色,杀青阶段达到最佳亮黄绿色,最终成品呈现明亮黄绿色。香气特征从青草香逐步转变为清香和甜香复合体。

【挥发性组分动态】
GC-MS共鉴定101种香气物质,包括19种标志物。关键发现包括:杀青阶段芳樟醇含量显著升高;做形过程促进β-紫罗兰酮等花香物质形成;最终确定6种rOAV>1.0的关键呈香物质主导HK茶特征香气。

【非挥发性代谢特征】
非靶向代谢组学揭示62种标志物,核心发现为:儿茶素类发生显著转化,表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)等聚合生成酚酸类物质;游离氨基酸和茶氨酸含量随加工递减,导致酚氨比升高;黄酮糖苷水解反应增强。

【抗氧化活性】
伴随主要生物活性成分变化,不同加工阶段样品体外抗氧化能力呈现动态差异:杀青阶段DPPH自由基清除能力最强,与多酚类物质转化高度相关。

该研究首次通过多组学联用技术阐明了HK茶加工过程中"色-香-味-效"协同形成的分子基础。创新性发现包括:热驱动酶失活对代谢物保留的关键作用;儿茶素聚合转化与抗氧化活性变化的剂量效应;加工工艺参数与特征风味物质的对应关系。这些发现不仅为特色茶树资源开发利用提供了理论支撑,更建立了从代谢网络角度优化茶叶加工工艺的研究范式,对推动茶产业精准加工技术发展具有重要指导意义。研究采用的"代谢轨迹追踪-关键节点解析-功能活性验证"技术路线,也为其他农产品加工品质调控研究提供了方法学参考。

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