萜类物质与茶叶香气(综述)
张正竹 施兆鹏 宛晓春 摘 要:综述了茶叶香精油中萜类物质的组成和香气物征,萜类物质在茶树体内的生物合成与转化,萜类组成与茶树品系的关系,并讨论了作为香气前体物质的单萜烯醇糖甙及其水解方式。 茶叶的芳香油是多种复杂成分的混合物,仅从红茶中,就已分离鉴定出650多种成分[1]。其基本组成从主要碳链和母核来看,可以分为脂肪族、芳香族及萜类化合物[2]。其中,萜类物质不仅香气好,而且沸点普遍较高,是茶叶香气的重要组成部分。 1 茶叶香气中的萜类物质 业已通过气相色谱分离鉴定的茶叶香气物质中,萜类物质有近百种之多(表1)。 表 1 茶叶香气中的萜类成分 Table 1 Terpenic constituents in tea aroma |
分 类 | 萜 类 物 质 | |
单 | 链状 | 芳樟醇、香叶醇、橙花醇[4]、丙酸橙花酯、甲基丙酸橙花酯、 丁酸橙花酯、顺,反-β-罗蕲烯、香叶醛、橙花醛、 甲酸香叶酯、乙酸橙花酯、香叶丙酮[5] |
萜 | 环状 | α-萜品烯、宁烯、α-萜品醇、α-蒎烯、β-蒎烯[4]、 γ-萜品烯、二氢香芹烯醇、香芹烯醇、葑醇、香芹酚、 γ-萜品醇、薄荷醇、黄樟脑、芳樟醇氧化物ⅠⅡⅢⅣ、 β-桉叶醇、β-环柠檬醛、乙酸萜品酯[5] |
倍 | 链状 | α-法尼烯、α-法尼醇、橙花叔醇、α-紫萝兰酮、 β-紫萝兰酮、3,4-二氢-α-紫萝兰酮、3-氧代 β-紫萝兰酮、5,6-环氧紫萝兰酮、2,3-环氧-α-紫萝兰酮、 1-羟基-4-氧代-α-紫萝兰酮、1,2-苏式-1,2-二羟基β-紫萝兰酮[5] |
半 | 单环 | β-倍半水芹烯、α-律草烯[4]、特檀香烯、 顺-茶螺烯酮、茶螺烃、6,7-环氧-二 氢茶螺烃、6-羟基-二氢茶螺烃[5] |
萜 | 双环 | α-杜松烯、γ-摩璐烯、α-摩璐烯、α-杜松醇、 β-石竹烯、杜松醇、去氢白菖蒲烯、α-毕澄茄醇、 表-毕澄茄醇、榧叶醇[4]、二氢海葵内酯、 4-二氢海葵内酯、4-乙烯基愈创木酚、 4-乙基愈创木酚、异丁子香酚、百里香酚[5] |
三环 | α-古巴烯、α-毕澄茄烯、α-柏木醇、α-雪松烯、 雪松醇[4]、β-达玛烯酮、α-达玛酮、β-达玛酮[5] |
在春季茶鲜叶挥发油中,萜类物质占总挥发油的51.26%,而在夏季只占17.52%[3]。这种以香叶醇、芳樟醇为代表的花香物质,在一定程度上决定了茶叶的香气品质。 2 萜类物质的生物合成与转化 天然存在的萜类物质都直接或间接地经过立体专一性的二聚作用,环化和重排,由无环的前身香叶醇(C10)、金合欢醇(C15)、香叶基香叶醇(C20)所衍生的,其最根本的生源是异戊二烯(C5)。茶树叶萜类物质合成的醋酸盐途径已被Saijao等[6]证实。 |
图 1 萜类物质的生物合成途径 由儿茶素氧化引起类胡萝卜素氧化降解生成的紫罗兰酮系化合物及其衍生的茶螺烯酮、达玛烯酮及二氢海葵内酯等是茶叶香气的重要组成部分[8]。 3 作为茶叶香气前体的单萜烯醇糖甙及其水解方式 法国的Cordonnier和Bayonove[10]1974年首次提出葡萄中可能存在键合态的不按发的萜烯类化合物,这些键合态单萜烯类化合物可能是以糖甙形式存在的。Williams等[11,12]证实了葡萄中存在香叶醇、芳樟醇、橙花醇、α-萜品醇、苯甲醇、苯乙醇等物质的糖甙。与此同时,T Takeo(1981)[13]开始研究了茶叶香气的糖甙类前体。目前,从茶叶中已分离鉴定了多种单萜烯醇的樱草糖和葡萄糖甙(表2)。 表 2 从茶叶中分离鉴定出的作为香气前体的糖甙类萜烯醇 |
作 者 | 年份 | 萜类糖甙 | 材料 |
W Guo,et al[14,15] | 1993、1994 | 芳樟醇基-樱草糖甙 香叶基-β-樱草糖甙 | 茶鲜叶 |
J Moon,et al[16,17] | 1994 | 顺,反芳樟醇氧化物(3,6) 8-羟基香叶醇-β-樱草糖甙 | 茶鲜叶 |
M Nishikitani,et al[18] | 1996 | 顺3,7芳樟醇氧化物 香叶基巢菜糖甙 | 茶鲜叶 |
已发现的单萜烯醇糖甙都是二糖甙和单糖甙,其中主要是β-樱草糖甙,这些糖甙在内源糖甙酶的作用下,水解释放出香气。值得讨论的是二糖甙的水解是发生在双糖和配糖体的糖甙键上,还是先水解成单糖甙,再水解出配基? Guata[19]等人提出在水果、茶鲜叶和鲜花中,萜类芸香糖甙(6-O-α-L-吡喃型鼠李糖基β-D-吡喃型葡萄糖)的水解方式是先由α-鼠李糖甙酶作用将其水解成葡萄糖甙,再由β-葡萄糖甙酶水解,转变为类萜。 T Takeo[13]在酶失活的茶叶组织中加入葡萄糖甙酶(从苦杏仁中提取),能释放出芳樟醇、顺-2-已烯醛及香叶樟。而向反应体系中加入葡萄糖甙酶的专一抑制剂Hg2+及葡糖酸-1,4-内酯则香气 的生成停止,由此推断这些香气前体为葡萄糖甙,现在看来还不全面。 王冬梅等[20]用从茶鲜叶中提取的粗酶处理4种对硝基苯基β-糖甙,水解活性是樱草糖甙> 葡萄糖甙>阿拉伯糖甙>木糖甙>巢菜糖甙(α-L-吡喃型阿拉伯糖基β-D-吡喃型葡萄糖)。这种底物特异性提示了茶鲜叶中可能存在着专一的内源酶,并以这种特异酶为主,水解樱草糖甙。 K Sakata等[21]用试剂 |