茶葉生物化學

TeaBiochemistry洪永聰茶與食品學院QQ：10817788第二章茶樹次級代謝

（8學時）第一節(jié)茶樹中的嘌呤堿代謝（2學時）第二節(jié)茶樹中的茶氨酸代謝（2學時）第三節(jié)茶葉中的多酚類物質(zhì)代謝（2學時）第四節(jié)茶葉中的芳香物質(zhì)代謝（2學時）第三節(jié)茶樹中多酚類物質(zhì)代謝

（2學時）一、多酚類物質(zhì)在茶樹體內(nèi)的分布（一）多酚類物質(zhì)在茶樹不同部位的分布（二）環(huán)境條件對多酚類物質(zhì)分布的影響（三）栽培措施對多酚類物質(zhì)分布的影響二、茶樹體內(nèi)兒茶素的合成代謝（一）莽草酸的合成（二）苯丙酸鹽的形成（三）兒茶素的生成三、茶樹中兒茶素的分解代謝第二章茶樹次級代謝乙酰輔酶ATCA循環(huán)HMP途徑赤蘚糖多糖單糖芳香族氨基酸EMP途徑丙酮酸甲瓦龍酸途徑甲瓦龍酸莽草酸途徑莽草酸萜烯類葉綠素類胡蘿卜素兒茶素嘌呤堿核酸嘌呤核苷酸脂肪脂肪酸茶氨酸蛋白質(zhì)多酮酸途徑脂肪族氨基酸谷氨酸乙胺芳香物質(zhì)乙酸鹽查爾酮苯丙酸鹽S-腺苷蛋氨酸第二章茶樹次級代謝一、多酚類物質(zhì)在茶樹體內(nèi)的分布兒茶素的主要種類：在茶葉中的兒茶素主要有以下6種，EGCG、ECG、EGC、EC、GC和C。兒茶素的構(gòu)型：在茶葉中的兒茶素多為L型，L型的兒茶素多具有左旋，且多為順式兒茶素，即表兒茶素，L-（-）-EC。ABC第二章茶樹次級代謝（一）多酚類物質(zhì)在茶樹不同部位的分布1、茶樹不同部位的多酚類組成2、茶樹新梢的多酚類組成3、不同茶樹品種的多酚類組成第二章茶樹次級代謝1、茶樹不同部位的多酚類組成多酚類在茶樹體內(nèi)的分布有顯著差異：主要集中在嫩葉、老葉、嫩莖等生長旺盛部分；老莖、根內(nèi)含量少些，尤其是根中含量極微。第二章茶樹次級代謝2、茶樹新梢的多酚類組成多酚類在茶樹新梢內(nèi)的分布有明顯差異：簡單兒茶素：EGC、GC、EC、C隨發(fā)育程度呈現(xiàn)增長趨勢。復(fù)雜兒茶素：EGCG、ECG隨發(fā)育程度增長呈現(xiàn)降低趨勢。第二章茶樹次級代謝第二章茶樹次級代謝3、不同茶樹品種的多酚類組成不同茶樹品種的多酚類組成差異顯著：云南大葉種兒茶素類含量較高，其適制紅茶或黑茶。其次是櫧葉種和鳳凰水仙，其適制紅茶或烏龍茶。而小葉種的龍井種含量較低，其適制綠茶。第二章茶樹次級代謝（二）環(huán)境條件對多酚類物質(zhì)分布的影響1、不同季節(jié)茶樹新梢的多酚類變化2、不同海拔茶樹新梢的多酚類變化第二章茶樹次級代謝1、不同季節(jié)茶樹新梢的多酚類變化茶葉中兒茶素類含量也隨不同季節(jié)而有變化：總體表現(xiàn)為：夏梢中最高，秋梢次之，春梢最少。從其組成來看：L-EGCG含量能反映出不同季節(jié)新梢嫩度或品質(zhì)。第二章茶樹次級代謝2、不同海拔茶樹新梢的多酚類變化不同海拔的茶樹新梢中多酚類物質(zhì)含量不同：一般超過一定海拔高度（約500米）時，多酚類的含量隨海拔增加而降低。第二章茶樹次級代謝（三）栽培措施對多酚類物質(zhì)分布的影響1、施肥對多酚類物質(zhì)分布的影響2、遮蔭對多酚類物質(zhì)分布的影響第二章茶樹次級代謝1、施肥對多酚類物質(zhì)分布的影響干旱季節(jié)：進行合理灌溉，能提高茶葉中多酚類的含量。適當增施磷肥或有機肥料：均能提高茶葉中多酚類含量。第二章茶樹次級代謝2、遮蔭對多酚類物質(zhì)分布的影響夏季光照過強時適度遮蔭：不僅能使茶樹生長勢好，“持嫩性”強；而且能使多酚類含量保持一定水平。第二章茶樹次級代謝二、茶樹體內(nèi)兒茶素的合成代謝兒茶素分子組成：A環(huán)：來自三個乙酸鹽分子頭尾相接。B環(huán)與C環(huán)：來自莽草酸途徑。A環(huán)和C環(huán)縮合：進一步形成C6-C3-C6環(huán)。第二章茶樹次級代謝兒茶素的生物合成可分為三個步驟：（一）莽草酸的合成（二）苯丙酸鹽的形成（三）兒茶素的生成第二章茶樹次級代謝（一）莽草酸的合成莽草酸（shikimicacid）：即3,4,5-三羥基-1-環(huán)己烯-1-甲酸；是植物和微生物中芳香氨基酸生物合成的關(guān)鍵中間體。莽草酸途徑（shikimatepathway，SAP）：是指由4-磷酸赤蘚糖和磷酸烯醇式丙酮酸，經(jīng)幾步反應(yīng)生成莽草酸；再由莽草酸生成芳香氨基酸和其他多種芳香族化合物的途徑。第二章茶樹次級代謝1、縮合反應(yīng)：磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）和D-赤蘚糖-4磷酸鹽，進行立體專一的縮合反應(yīng)，形成了3-脫氧-D-7磷酸阿拉伯庚酮糖酸（DAHP）。第二章茶樹次級代謝2、閉環(huán)反應(yīng)：DAHP閉環(huán)形成去氫奎尼酸，再經(jīng)可逆的去氫作用形成去氫莽草酸，再產(chǎn)生莽草酸及其3-磷酸鹽。第二章茶樹次級代謝3、再次縮合：再與一個PEP縮合產(chǎn)生磷酸鹽化合物,經(jīng)1、4-消除轉(zhuǎn)變?yōu)榉种幔缓蠓种纬缮彼帷⒈奖彼岷屠野彼岬确枷惆被帷５诙虏铇浯渭壌x（二）苯丙酸鹽的形成苯丙氨酸：是苯丙酸鹽形成的起始物；也是將植物細胞初級代謝與次級代謝相連接的重要物質(zhì)。苯丙酸鹽的形成：催化苯丙氨酸經(jīng)脫氨、羥基化等逐步轉(zhuǎn)化形成對香豆酰CoA的過程。第二章茶樹次級代謝（1）苯丙氨酸解氨酶(PAL)：催化苯丙氨酸脫氨生成肉桂酸。（2）肉桂酸-4-羥基化酶(C4H)：催化肉桂酸羥基化生成香豆酸。（3）4-香豆酸輔酶A連接酶(4CL)：催化香豆酸與乙酰輔酶A連接生成對香豆酰CoA。第二章茶樹次級代謝（三）兒茶素的生成查爾酮（chalcone）：是兒茶素生成的起始物；由查爾酮合成酶催化對香豆酰CoA和丙二酰CoA縮合形成的。兒茶素的生成：催化查爾酮經(jīng)表異構(gòu)化、羥基化等逐步形成表兒茶素的過程。第二章茶樹次級代謝（1）查爾酮合成酶（CHS）：催化對香豆酰CoA和3分子丙二酰CoA縮合形成查爾酮。（2）類黃酮羥基化酶（F3H）：催化查爾酮逐步羥基化形成各種黃烷酮。（3）類黃酮表異構(gòu)化酶（FTI）：催化各種黃烷酮之間的表異構(gòu)化，最終生成表兒茶素。第二章茶樹次級代謝三、茶樹中多酚類的分解代謝苯甲酸（benzoicacid）：又稱安息香酸；是羧基直接與苯環(huán)碳原子相連接的最簡單的芳香酸。是多酚類化合物分解代謝的主要降解產(chǎn)