1、生态环境 2006, 15(4): 822-826 http:/Ecology and Environment E-mail: 基金项目：国家自然科学基金项目（30540056；40573052）；浙江省自然科学基金项目（304135; 305151）作者简介：郑伟伟（1984），女，硕士研究生，从事植物生理生化和植物 营养研究。E-mail: *通讯作者， E-mail: 收稿日期：2006-02-09铝对茶叶叶片主要化学成分的影响郑伟伟 1，刘 鹏 1*，徐根娣 1，谢忠雷 2，罗 虹 11. 浙江师范大学植物学 实验室，浙江 金华 321004，2. 吉林大学环境与资源学院，吉林 长春
2、130026摘要：以茶树 2 个品种（雁荡毛峰和知仁早茶）为研究材料，采用溶液培养法，研究了铝对茶叶叶片主要化学成分(茶多酚、咖啡碱、氨基酸和维 生素 C)的影响。结果表明，水培下，10100 mgL-1质量浓度的铝可显著提高茶多酚的质量分数，与对照相比，50 mgL-1质量浓度下雁荡毛峰茶多酚的质量分数提高了 180，知仁早茶提高了 100.6；1050 mgL-1质量浓度的铝可提高咖啡碱、氨基酸的质量分数，但 100 mgL-1质量浓度下显著降低了咖啡碱和氨基酸的质量分数，雁荡毛峰降低了5.3、 25.8，知仁早茶降低了 2、7.2；不同质量浓度的铝对维生素 C 的质量分数影响不大；低质量
3、浓度的铝处理降低茶树的丙二醛质量分数，而高 质量浓 度的铝处理（100 mgL-1）提高了丙二 醛质量分数。结果证明水培条件下，1050 mgL-1铝可明显提高茶叶品质，100 mgL -1质量浓度会降低茶叶品质。关键词：铝；茶叶；茶多酚；咖啡碱；氨基酸中图分类号：Q945.79 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2006）04-0822-05茶 Camellia sinensis L. 是 我 国 久 负 盛 名 的 饮品 ，茶 叶 性 味 甘 、苦 、微 寒 无 毒 。喝 茶 不 仅 能 生 津解 渴 ，而 且 对 健 康 有 益 。国 内 外 大 量 研 究 证 明 ，饮用
4、茶 能 健 齿 防 龋 、增 强 免 疫 机 能 、杀 菌 抗 病 毒 、防止 动 脉 粥 样 硬 化 、降 血 糖 、降 压 降 脂 1，防 止 心 血管 疾 病 和 多 种 癌 症 2。茶 的 质 量 一 般 用 茶 叶 品 质来 表 示 ，而 茶 叶 品 质 可 以 通 过 感 官 审 评 和 测 定 茶叶 叶 片 化 学 成 分 来 鉴 定 3-4。铝 是 地 壳 中 含 量 最 多的 重 金 属 之 一 ，通 常 以 难 溶 性 的 硅 酸 盐 或 氧 化 铝形 式 存 在 ，但 在 酸 性 条 件 下 （pH0.05）。2.5 铝对茶树叶片 MDA 质量分数的影响MDA 是 膜 脂
5、 过 氧 化 作 用 的 的 直 接 产 物 ，其 质量 分 数 是 判 断 膜 脂 过 氧 化 程 度 的 重 要 指 标 19。从图 2 可 知 ，在 低 质 量 浓 度 时 ，随 铝 质 量 浓 度 的 增 加茶 叶 中 丙 二 醛 质 量 分 数 减 少 ，到 Al3+为 50 mgL-1时 到 达 最 小 ，然 后 丙 二 醛 质 量 分 数 上 升 。50 mgL-1下 膜 脂 过 氧 化 产 物 丙 二 醛 (MDA)质 量 分 数 下 降 ，说 明 适 量 的 铝 (本 实 验 的 10 和 50 mgL-1Al3+)能 减少 自 由 基 对 膜 的 伤 害 ，促 进 茶 树
6、的 生 长 代 谢 ，从 而提 高 茶 叶 品 质 ，但 当 铝 超 过 一 定 的 界 线 ，达 到 一 定的 质 量 浓 度 （如 本 实 验 的 100 mgL-1）会 加 重 自 由基 对 膜 的 伤 害 ，而 不 利 于 茶 树 的 生 长 代 谢 ，从 而 提高 茶 叶 品 质 。3 讨论成叶茶的质量主要取决于茶叶中内含化学成分的数量和组成 4。在茶树育种工作中，鉴定茶叶品质历来是应用直接鉴定法，即把 鲜叶制成成茶后进行感官审评，即依靠人们的嗅 觉、味 觉、视觉、触觉来鉴定茶香气、滋味、汤色、外形等。但此方法易受品茶人员的经验和爱好等主观因素的影响。本研究从茶叶叶片主要化学成分（茶
7、多酚、咖啡碱、氨基酸、维生素 C）的质量分数来鉴定茶叶品质，具有客观性和科学性，在茶叶的品质 的评价中具有较大的推广意义。虽然铝对植物来说是非必需元素，但 铝对植物的生长发育和生理生化特性都有较大的影响 21。茶树作为耐铝植物，铝可以促进 茶树根系的生长，增加叶绿素含量，增强净光合作用和二氧化碳同化能力，提高同化物的积累，同时过氧化物酶和同工酶的活性也都增强 10, 22。在铝对茶树叶片的化学成分的影响报道中，有的研究认为铝 参与茶氨酸转化合成儿茶素的过程 10，因而铝可以提高茶叶的品 质。目前绝大多数研究是集中在铝对茶汤色和滋味的影响上，相关研究认为铝可以改善 红茶汤色和滋味，但降低绿茶的嫩
8、度 10, 21。我 们的研究结果表明，1050 mgL-1 的铝显著提高了茶多酚的 质量分数，明显提高了咖啡碱、氨基酸、维生素 C 的质量分数，尽管 100 mgL-1 仍可以显著提高茶多酚的质量分数，但已经显著降低了咖啡碱的 质量分数，降低了氨基酸、维生素 C 的质量分数。低质量浓度的铝处理条件下，降低了茶树的丙二 醛质量分数，而高 质量浓度的铝处理（100 mgL-1）提高了丙二醛质量分数。因此，我们可以得出，水培条件下， Al3+质量浓度为 1050 mgL-1时可以提高茶多酚、咖啡碱、氨基酸和维生素 C 等与茶叶品质 密切相关的化学成分，而过高质量浓度的铝（如 100 mgL-1）对
9、这些化学成分有负面作用，说明在茶 树生产中把握好施肥的度非常关键，我们的实验为 茶树生产的合理施肥提供了一定的科学依据。铝 对 动 物 来 说 并 非 是 一 种 必 需 元 素 ，对 人 体 有一 定 的 毒 害 作 用 ，铝 的 积 累 有 神 经 毒 性 ，可 导 致 老 年痴 呆 症 。关 于 茶 叶 中 铝 是 否 会 影 响 人 的 健 康 一 直 存在 着 争 论 ，有 人 甚 至 认 为 长 期 大 量 饮 茶 是 导 致 老 年痴 呆 症 的 重 要 原 因 1,10,17，因 此 我 们 针 对 这 个 问 题 ，结 合 本 实 验 的 结 果 进 行 探 讨 。我 们 的
10、 实 验 表 明 ，即 使在 100 mgL-1铝 处 理 条 件 下 ，雁 荡 毛 峰 和 知 仁 早 茶的 一 芽 两 叶 中 铝 的 质 量 分 数 分 别 只 有 200、178.7 gg-1（本 实 验 铝 的 测 定 采 用 羊 毛 铬 青 R 比 色 法 23）。WHO 规 定 ，一 个 成 年 人 每 天 正 常 摄 入 铝 的 许 可 量是 5 mg24，如 果 每 天 饮 用 1L 的 茶 汤 （约 10 g 茶 叶 ），并 假 设 茶 叶 中 的 铝 全 部 溶 出 ，以 我 们 的 实 验 品 种 和处 理 质 量 浓 度 为 标 准 ，则 每 天 人 体 摄 入 的
11、铝 含 量 仅为 2.0、1.79 mg。但 一 般 茶 叶 中 铝 的 浸 出 率 不 高 ，仅有 4 10, 17，如 果 以 此 计 算 ，则 每 天 饮 用 1 L 的 茶 汤摄 入 的 铝 含 量 只 有 0.080、0.072 mg，仅 为 许 可 量 的1.6%、1.4%，茶 汤 的 铝 质 量 浓 度 分 别 为 0.08、0.072 mgL-1。如 果 与 日 常 饮 用 水 中 的 铝 含 量 比 较 ，结 果 更为 清 楚 。有 研 究 发 现 25，如 果 用 铝 锅 烧 自 然 水 ，当 达到 沸 点 时 ，水 中 的 铝 含 量 为 0.54.3 mgL-1，如 果
12、 连续 烧 开 15 min，则 水 中 的 铝 含 量 达 6.311 mgL-1，这 些 含 量 都 已 明 显 超 过 我 们 的 实 验 结 果 。因 而 ，结 合我 们 和 他 人 的 有 关 研 究 ，可 以 认 为 ，饮 用 茶 中 的 铝 并不 会 超 过 WHO 所 设 定 的 标 准 ，饮 茶 对 人 体 产 生 的不 利 影 响 是 可 以 忽 略 不 计 的 。05101520253035400 10 50 100铝 质 量 浓 度 / (mg L-1)w(丙二醛) / %雁 荡 毛 峰 知 仁 早 茶图 2 铝对 茶树叶片丙二醛（MDA）质量分数的影响Fig. 2 T
13、he effect of Al on the content of MDA in tea leaves郑伟伟等：铝对茶叶叶片主要化学成分的影响 825参考文献：1 李海生 , 张志权 . 茶（Camellia sinensis L.）对铝的吸收和累积研究J.中山大学学报：自然科学版, 2002, 41(1):72-75.LI Haisheng, ZHANG Zhiquan. Research the absorption and accumulation of tea (Camellia sinensis L) to aluminiumJ. Journal of Zhongshan Unive
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28、ZHENG Weiwei1, LIU Peng1, XU Gendi1, XIE Zhonglei2, Luo Hong11. Key Laboratory of Botany, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China2. College of Environment and Resources, Jilin University, Changchun 130026, ChinaAbstract: The influence of aluminum （Al）on the content of several kinds of bioch
29、emical compositions closely related to quality of tea plant was studied in this paper. The content of tea polyphenols, coffee alkali, amino acid, vitamin C and malonaldehyde (MDA) under different Al treatment had been studied with two varieties of tea plant (Yandangmaofeng and Zhirenzaocha) by liqui
30、d culture and four Al treatments (0, 10, 50 and 100 mgL-1) were set up. The results show that 10100 mgL-1Al3+ could improve the content of tea polyphenols, when compared with control. The content of tea polyphenols in Yandangmaofeng had increased by 180 and in Zhirenzaocha had increased by 100.6 und
31、er 50 mgL-1. 1050 mgL-1 Al 3+ also could improve the content of coffee alkali and amino acid when compared with contrast, but 100 mgL-1Al 3+ has reduced the content of coffee alkali and amino acid, which in Yandangmaofeng had reduced by 5.3%, 25. 8%, and which in Zhirenzaocha had reduced by 2%, 7.2%
32、. Al had a little effect on the content of vitamin C, and content of MDA in tea plant decreased under low Al3+ (10 mgL-1), but under high Al (100 mgL-1) content of MDA increased. Therefore, 1050 mgL-1 Al3+ was advantageous to improve the quality of two varieties of tea plant, but the quality of tea decreased under 100 mgL-1 Al3+.Key words: aluminum; quality of tea; tea polyphenols; coffee alkali; amino acid
