中国富硒茶的研究进展与展望_张浩.pdf
《中国富硒茶的研究进展与展望_张浩.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中国富硒茶的研究进展与展望_张浩.pdf(11页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、茶叶通讯第 50 卷第 1 期Journal of Tea Communication Vol.50,No.1投稿平台:http:/中国富硒茶的研究进展与展望张浩1,刘本国1,王猷胜2,莫海珍3*1.河南科技学院 食品学院,河南 新乡 453003;2.江苏中烟工业有限责任公司,江苏 南京 210019;3.陕西科技大学 食品与生物工程学院,陕西 西安 710021摘要:硒是人体必需微量元素,硒的缺乏会影响硒蛋白的表达,降低免疫力,在中国部分地区饮食中硒摄入量极低的情况下甚至会引起克山病。富硒地区的茶叶能够提供安全耐贮的有机硒资源,但在富硒茶加工和消费过程中存在含硒组分化学形式不明确、含量不稳
2、定、溶出率低等问题,影响了富硒茶的标准化生产。本文综述了茶叶中硒的吸收积累、种类、含量以及加工对硒的影响,以期将茶叶中硒的种类和含量控制在安全有效范围内提供理论参考。通过制茶工艺改善、研发功能性富硒茶饮料以及茶食品,提高富硒茶中功效成分的溶出率和利用率,为富硒茶产业健康安全发展提供理论指导。关键词:茶;硒;功能性;分析;加工中图分类号:S571.1 文献标识码:A 文章编号:1009-525X(2023)01-13-23Research Progress and Existing Problems of Selenium Enriched TeaZHANG Hao1,LIU Benguo1,W
3、ANG Yousheng2,MO Haizhen3*1.College of Food Science,Henan Institute of Science&Technology,Xinxiang 453003,China;2.China Tobacco Jiangsu Industrial Co.Ltd,Nanjing 210019,China;3.College of Food Science and Biotechnology,Shaanxi University of Science&Technology,Xian 710021,ChinaAbstract:Selenium is an
4、 essential trace element for the human body.The lack of selenium will affect the expression of selenoprotein and reduce immunity.In some areas of China,insufficient intake of selenium may cause Keshan disease.Tea in selenium rich areas can serve as a highly bio-available and safe selenium source,but
5、 there are some problems associated with the processing and consumption of selenium enriched tea,such as unstable selenium content,unclear species and low bio-accessibility,which affect the standardized production and nutritional guarantee.This paper summarizes the absorption,accumulation,species an
6、d content as well as the influence of processing on selenium in tea,so as to provide theoretical reference for the standardized operation of selenium enriched tea processing.Using new extraction,drying and biological fermentation technology,the research and development of functional tea drinks and t
7、ea food can improve the dissolution and utilization of functional components in selenium enriched tea,systematically determine the chemical forms,change the pattern of selenium components in tea,and provide theoretical guidance for the healthy and safe development of selenium enriched tea.Key words:
8、Tea,Selenium,Function,Analysis,Process收稿日期:2022-03-30 修订日期:2022-05-27基金项目:河南省科技攻关项目(212102110017),陕西省科技攻关项目(2021NY-185)第一作者:张浩(1969),男,湖北京山人,副教授,主要从事食源性生物活性物质研究。*通信作者:莫海珍(1972),女,河南孟津人,教授,主要从事农产品加工及贮藏研究。E-mail: 氧化应激增加与代谢危险因素相关,可能导致多种相关疾病的发生,包括胰岛素抵抗、型糖尿病、非酒精性脂肪肝和动脉粥样硬化。补充硒可显著降低丙二醛水平,增加谷胱甘肽张浩,刘本国,王猷胜,
9、等.中国富硒茶的研究进展与展望 J.茶叶通讯,2023,50(1):13-23.ZHANG Hao,LIU Benguo,WANG Yousheng,et al.Research Progress and Existing Problems of Selenium Enriched TeaJ.Journal of Tea Communication,2023,50(1):13-23.第 50 卷茶 叶 通 讯14和总抗氧化能力水平,从而缓解和预防氧化应激类疾病1。中国硒(Se)资源分布非常不均衡2-3,东北三省起斜穿至云贵高原,占我国国土面积72%的地区存在一条低硒地带,其中 30%为严重缺硒
10、地区4,当地居民硒摄入量远不能满足 中国居民膳食营养素参考摄入量 成人每天 60 g硒的推荐摄入量5-6。而陕西安康“中国硒谷”、湖北恩施“世界硒都”以及湖南桃源、广西贵港等地区具有原生态富硒区域的优势7-8。这些地区种植的茶树作为硒积累植物,茶叶中能富集约 50 7500 g/kg 的硒,富硒茶中近 80%以上的硒以有机硒形态存在,是安全的补硒方 式9。但即使是富硒地区,不同区域不同地势土壤中硒含量也并不均匀,茶叶中吸收的硒含量也不同,且常规冲饮过程中茶叶化学物质的生物利用度相对较低10。为保证富硒茶功效剂量的明确和质量稳定性,应充分了解茶叶中硒的浓度、形态和分布,以及加工及冲饮过程对硒组分
11、和含量的影响,从而保证茶叶中硒的功能活性和安全性。1 茶树对硒的吸收和积累以及对茶叶生化指标的影响食物中的硒含量高度依赖于土壤中硒的含量,还取决于植物吸收和积累硒元素的能力。硒不是茶树的必需元素,但茶树对硒具有很强的积累能力,被认为是富硒物种11。贫硒地区种植茶叶的含硒量比同一地区种植的粮食含硒量高 4 6 倍12。1.1 茶树对硒的吸收和积累尽管硒对于高等植物不是必需元素,但由于硒与硫属于同一主族元素,物理性质和化学性质相似,植物可以很容易地通过硫代谢途径吸收硒。Zhao 等11分析了 14 个茶树优良品种苗期补硒前后硒含量的变化,并对 93 个等位基因进行了遗传多样性分析,认为茶树可作为富
12、硒物种,但是茶树品种间的遗传变异与硒浓度没有很好的相关性。Cao 等13采用 RNA 测序对茶树中亚硒酸盐吸收和积累的分子机制进行转录组学分析,结果表明,茶树中的硫代谢、谷胱甘肽代谢、硒化合物代谢和植物激素信号转导对亚硒酸盐有反应,硒酸盐处理能显著诱导 CsSUL3.5 基因表达,它属于硫酸盐转运蛋白家族的基因,并已从茶树中克隆出 CsSUL3.5 的cDNA 序列。Shibagaki 等14研究发现植物通过硫转运子对硒酸盐进行吸收和转运,硒酸盐与硫酸盐通过硫酸盐转运蛋白在根质膜上被竞争性吸收15,而亚硒酸氢根(HSeO3-)可能通过磷酸盐转运蛋白进入植物根系16-17。植物在无机硒的转化过程
13、中,硒酸盐被还原为亚硒酸盐,亚硒酸盐又被还原为硒化物,在此过程中谷胱甘肽减少,硒通过结合植物蛋白形式进入食物链,硒化物以与 S 转运代谢的途径在胱硫醚合酶和 Se-半胱氨酸甲基转移酶的作用下代谢为 Se-蛋氨酸、Se-半胱氨酸和 Se-甲基-Se-半胱氨酸。Se-蛋氨酸可以进一步代谢为 Se-腺苷基-Se-蛋氨酸,Se-甲基-Se-蛋氨酸,然后依次转化为 Se-甲基-Se-半胱氨酸和-glu-Se-甲基-Se-半胱氨 酸。同时一些植物可以从土壤中吸收大量的硒,然后通过生化代谢将其转化为挥发性物质二甲基硒化物,如二甲基硒醚(Dimethylselenide,DMSe)和二甲基二硒醚(Dimeth
14、yldiselenide,DMDSe)18。植物中硒的代谢示意图如图 1 所示19。富硒茶的生产除了在土壤高含硒地区种植外,使用较多的是将亚硒酸钠添加到茶园土壤中或喷洒到茶叶上来提高硒含量20-21。然而,亚硒酸盐在茶树中吸收和积累的机制是否与其他植物一致仍是未知的13。硒在茶树体内的吸收、运输、转移趋势及机理尚缺乏系统的研究。1.2 影响硒吸收的因素硒的吸收主要取决于环境中硒的含量和种类,除此之外土壤状况、茶树根系微生物群落、常规育种以及分子和基因工程技术等对硒积累都有显著影响。土壤中硒的含量和形态是决定硒在作物和饲料原料中的生物利用度和积累的最重要因素之一。茶树硒含量与土壤硒含量呈正相关,
15、我国15张浩等:中国富硒茶的研究进展与展望第 1 期大多数土壤中硒含量范围在 0.01 2.0 mg/kg,相应的茶叶中硒含量变化幅度也很大,从低至17 g/kg 到高达 7530 g/kg 均有报道11。顾谦等22分析在低硒地区茶叶中总硒量通常在 160 g/kg 以下;方兴汉等23对我国各茶区主要茶类进行分析,结果显示红条茶为 82.3 g/kg、红碎茶为 101.4 g/kg、珠茶为 94.8 g/kg、花茶为 83.2 g/kg、乌龙茶为 81.7 g/kg、紧压茶为125.6 g/kg。低硒地区各种茶叶中硒含量较为接近,高硒地区因环境硒含量变动较大故而茶叶中硒含量差异也很大24。陕西
16、安康是土壤硒含量最高的地区之一,土壤硒含量平均达到 697 g/kg,是国内外公认的高品质富硒有机茶的最佳产地25。但是安康地区土壤硒资源分布并不均匀,表现为“南高北低”的状况,且不同海拔不同地势土壤中的硒含量也会发生较大变化26,湖北恩施等地区同样因岩性特征和地形坡度不同,硒含量差别显著27,导致生产的茶叶中硒含量也存在较大差异,不同厂家生产的富硒茶硒含量变化范围是 83 7530 g/kg,很难保证产品硒含量的稳定性和一致性25。顾谦等22 调查富硒地区生长的茶树含硒量范围在 3850 6420 g/kg,方兴汉等23分析高硒地区茶叶硒含量平均为 1492.8 g/kg。而 Yoshida
17、 等28分析在日本销售的中国“高硒绿茶”硒含量为455184 g/kg。因此源自不同产地和厂家的茶叶,可能由于茶园土壤硒含量、原料等级和加工工艺等差别,最终产品中含硒量存在较大 差异。周超等29分析发现干旱胁迫会造成茶树对土壤中硒的吸收速率降低,土壤含水率在 90%时茶树根部对硒的累积总量最高,达到 527 g/kg;而在土壤含水率 50%时根部硒累积总量降为 301 g/kg,硒吸收总量显著降低。土壤pH 值同样会影响硒的生物可利用率,各 pH 值处理间叶片硒含量具有显著差异,以 pH 值 3.5时最高(2136 g/kg),显著高于其他处理组(pH 值 6.5 时处理叶片含硒量 1404
18、g/kg)。另外微生物分布对土壤中硒的利用率也有一定的影响,土壤中有机硒经细菌分解能与土壤溶液形成硒酸盐,从而有效地被茶树根系吸收,因此腐植质含量高的土壤总硒量相对较高22。Zhang 等30从中国安徽南部茶园的天然富硒土壤中分离出土壤中的微生物解木糖赖氨酸芽胞杆菌(Lysinibacillus xylanilyticus)和延长芽胞杆菌(Lysinibacillus macrolides)能够在 36 h 内将初始浓度为 1.0 mmol/L 的亚硒酸盐完全还原为元素硒纳米颗粒。Xu 等31分离获得的一株茶树内生草螺菌(Herbaspirillum sp)WTOOC,经验证具有减少硒酸盐和增
19、加茶中硒的富集能力。图 1植物中硒的吸收代谢图19Figure 1Absorption and metabolism of selenium in plants第 50 卷茶 叶 通 讯16除了环境因素外,硒的吸收还取决于植物种类、发育阶段、硒的形态和浓度,以及其他物质(如硫酸盐)的存在。通常硒在营养生长的早期阶段积累在植物的幼叶中,而在繁殖阶段种子中会积累较高含量的硒32。杜倩通过叶面喷施研究硒在茶树叶片中亚细胞分布,发现硒随着季节和成熟度分布位置不同,主要积累在细胞壁、细胞膜和细胞器以及可溶性部分;在春季,初期硒主要累积在细胞膜和细胞器,随着植物生长逐渐转移至细胞壁和可溶性部分,最终呈现细
20、胞壁大于细胞膜和细胞器可溶性部分的积累趋势33。对于缺硒地区土壤中施硒的茶树来说,硒在茶树体内不同部位的含量分布差异较大,根部最高,叶片最低,分别为根部(140 g/kg)2年生枝(120 g/kg)新叶(104 g/kg)老叶(78 g/kg)34,而顾谦等对不同地区种植的茶树进行分析则结果不同:叶片硒含量高于根部(70 g/kg),叶片随着成熟度的增加硒含量逐渐升高,表现为:老叶(250 g/kg)四叶(120 g/kg)=三叶(120 g/kg)二叶(90 g/kg)一叶(66 g/kg)芽(82.5 g/kg)22。由此推测,硒由根系吸收后茎部输送到茶树各组织,随茶树叶片的成熟老化,硒
21、逐渐转化为不易流动的结合态大分子硒蛋白35。同样,Xu 等31分析土壤中不同硒含量处理后30 d、60 d、90 d 和 150 d 茶树各部分硒的含量,结果显示随着时间延长叶片中的硒含量逐渐上升,根和茎中硒含量在处理初期上升达到最高后有下降趋势,然而在所有施硒处理组,叶片中硒的浓度都显著高于茎和根。对于茶树来讲,同一地块、同一品种的茶树鲜叶含硒量基本上为春茶秋茶夏茶,各茶季含硒量之间差异显著(P 0.01)36。同一种土壤不同茶树品种聚集硒的能力也有所不同,如在福建,云大杂交种茶叶的硒含量(130 g/kg)比四川枇杷种茶叶的硒含量(10 g/kg)高13 倍22。这也表明可以利用茶树种质资
22、源来选育富硒茶品种11。1.3 硒对茶叶组分及生理指标的影响茶的成分随品种、季节、树叶、气候和园艺习惯的不同而不同37。富硒肥不仅能够提高农作物中可食部分的硒含量,还会影响农作物中营养物质含量及其品质38。1.3.1 硒含量增加叶面喷施和土壤施硒均能显著提高茶叶中硒的含量39。金建昌40研究表明叶面喷施亚硒酸钠可使茶叶中的硒含量显著提高,叶面喷施240 g/mL 亚硒酸钠,茶叶中硒最高可达 486 g/kg。李静等41研究叶面喷施 120 180 g/mL 亚硒酸钠,茶叶中硒含量最高可达 380 g/kg。胡秋辉等9在土壤中施用 0.5 kg/hm2的亚硒酸钠专用肥,茶叶含硒量可提高至 362
23、 g/kg,而叶面喷施 100 g/mL 亚硒酸钠(施硒量仅 50 100 g/hm2),茶叶含硒量可达 320 1450 g/kg。由于土壤中物理和化学因素的干扰较多,叶面喷施相对土壤施硒来说是更经济、高效的富硒途径12。1.3.2 茶叶产量增加施用适量的硒还可影响茶叶的产量,但是造成影响的浓度和程度在不同文献中存在一定的差异。许春霞等34研究表明土壤中施加适量的亚硒酸钠可使茶叶增产6.8%18.4%。Hu等42在早春采用叶面施用 60 mg/L 亚硒酸盐或硒酸盐,亚硒酸钠喷施后每平方米茶树的嫩芽产量从 4.97 g 提高到 8.83 g,而硒酸钠处理的嫩芽产量则翻倍达到了 10.24 g。
24、徐娟43在早春对茶树叶面喷施含硒生物制剂,发现能显著促进茶树提前发芽,明前优质高档茶叶产量提高2倍以上。徐凯明等44人在土壤中施亚硒酸钠发现对茶叶产量有增加效果,幅度在 8%16%,而叶面喷施则对产量无明显影响。陈宜等45对茶树喷施硒复合多元素液肥,同样发现茶树光合作用强度和生理代谢的能力得到促进,硒能够起到促进茶树生长和物质积累的作用。但是过高浓度的硒反而会抑制茶树的生长。方兴汉等12的研究表明,茶园叶面喷施亚硒酸钠(25 100 mg/L)会使茶叶减产 15%30%,土壤施硒(5.67 mg/cm2)减产约 20%,水培试验中 0.5 mg/L 以下浓度的硒对茶树生长有一定的促进作用,但是
25、高浓度会抑制茶苗的生长。17张浩等:中国富硒茶的研究进展与展望第 1 期Zhao 等11则认为水培实验中 18 mg/L 以上的亚硒酸钠才会对茶树造成毒害。秦冰等46则认为叶面喷施亚硒酸钠的浓度不宜高于 180 g/mL,否则茶树叶面上会出现褐色的斑点及焦化,影响其外观和品质。胡雪峰等47对土壤施硒和叶面喷施亚硒酸钠试验同样发现低浓度硒(25 50 mg/L)对茶芽萌发和茶芽形态没有显著影响,但当喷硒浓度超过 100 mg/L 后茶叶又会开始出现受灼情况,喷硒浓度达 250 mg/L 和 500 mg/L时,茶芽鲜重分别减少 46.4%和 37.2%,萌芽数分别减少 10.7%和 12.1%,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 中国 富硒茶 研究进展 展望
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。