茶（Camellia sinensis (L.) O. Kuntze）起源于中国，是广受全球消费者喜爱的健康饮料。咖啡碱是茶叶三大活性成分之一，但过量摄入容易引起失眠、焦虑、心悸等副作用，限制了敏感人群的日常饮用。近年来，随着新式茶饮行业的飞速发展，茶叶消费市场不断扩大，消费者对低咖啡碱茶产品的需求日益增长。南昆山毛叶茶（C. ptilophylla）是我国特有的天然低咖啡碱、且可供饮用的珍稀茶树，不仅减少了咖啡碱的中枢神经兴奋作用，而且具有比传统茶树（C. sinensis）更强的抗氧化、抗炎、抗癌活性和降血糖活性，素有“百岁茶”之美誉。然而，由于南昆山毛叶茶涩感突出，消费者接受度较低，市场推广严重受阻。
茶叶的呈涩过程是茶多酚与口腔黏膜上皮细胞或唾液蛋白结合，诱导上皮细胞收缩、拉扯或形成局部皱褶，刺激机械信号传导，其中，茶多酚与唾液蛋白的相互作用对涩感的形成、发展和感知至关重要。儿茶素约占茶多酚的70%，是茶叶中最重要的呈涩多酚，其酯型/非酯型、焦酚型/儿茶酚型、顺式/反式等结构差异均会导致呈涩强度的差异。与传统茶树高顺式/低反式的儿茶素组成相比，南昆山毛叶茶的儿茶素中反式构象占比更高（89%），且含有1,2,4,6-四没食子酰葡萄糖（1,2,4,6-GA-glc）、没食子儿茶素-3,5-双没食子酸酯（GC-3,5-diGA）等特殊多酚。这种独特的茶多酚组成可能是南昆山毛叶茶涩感突出的化学物质基础，但具体的呈涩多酚及其呈涩效应尚不明确。基于此，华南农业大学食品学院的严毅鹏、李斌、林晓蓉*等以南昆山毛叶绿茶（CP）为主要研究材料，以云南大叶种绿茶（CS）为传统茶树对照，采用感官审评和人工唾液浊度法比较两种绿茶的呈涩强度，利用高效液相色谱（HPLC）分析两种绿茶主要多酚组分与人工唾液的结合率，初步筛选主要呈涩多酚，采用荧光光谱分析各呈涩多酚与人工唾液模型蛋白的相互作用，并结合超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱（UPLC-QOrbitrap HRMS）系统分析茶汤与人工唾液结合前后的代谢组差异，筛选并鉴定差异化合物，旨在为深入阐释南昆山毛叶茶的呈涩机理奠定前期基础，为这一珍稀低咖啡碱茶树资源的提质增效和开发利用提供理论指导。
为评价南昆山毛叶绿茶的呈涩强度，首先采用感官审评结合半舌稀释法分析两种绿茶的呈涩阈值，发现CP的呈涩TD值（256）远大于CS（70.4）（数据未列出），说明CP的涩感更强。进而，采用AS结合浊度法及荧光光谱法分析两种茶汤对AS的浊度和荧光猝灭的影响，发现两种绿茶与AS混合后体系浊度均显著增大，但CP茶汤稀释128 倍仍能显著增大体系浊度，而CS茶汤稀释32 倍时，体系浊度无显著变化（图1A）；两种绿茶与AS混合后体系荧光强度均显著降低，且CP对AS的荧光猝灭率均高于CS（图1B），说明CP与AS的结合能力更强。上述结果表明，南昆山毛叶绿茶的涩感显著强于云南大叶种绿茶。
为初步筛选南昆山毛叶茶主要呈涩多酚，采用HPLC测定茶汤与AS混合孵育前后主要多酚组分的浓度，计算并比较各组分的结合率，结果如表1所示。CP的GCG、EGCG、EC、GC、EGC、1,2,4,6-GA-glc和GC-3,5-diGA以及CS的EGCG、GCG、GC、ECG、CG与AS的结合率均大于50%，可能在两种绿茶呈涩过程中发挥重要作用。在CP中，反式儿茶素（GCG、GC、CG）的质量浓度及其与AS的结合率普遍高于其顺式构象（EGCG、EGC和CG）；在CS中，顺式儿茶素EGCG、ECG和EC的质量浓度及AS结合率均高于其反式构象（GCG、CG和C），说明浓度效应是决定这些儿茶素与AS结合率的重要因素。然而，CP中EGCG、EC、GC、EGC的质量浓度显著低于CS，但在CP中与AS的结合率却更高或相当，提示不同茶汤中同一组分与AS的结合作用存在差异。研究表明，果胶等多糖能够与唾液蛋白竞争结合多酚，钙离子可通过“桥连”作用增强多酚与唾液蛋白的结合，说明茶汤其他成分可能参与茶多酚与唾液蛋白的相互作用，从而对其呈涩产生复杂的调控作用。
为进一步探究CP主要呈涩多酚与唾液蛋白的相互作用，首先采用典型呈涩多酚——单宁酸为模型，分别与AS中含量较高的4 种蛋白质（α-淀粉酶、BSA、乳铁蛋白和溶菌酶）混合孵育，采用荧光光谱比较分析其荧光猝灭率，筛选合适的唾液蛋白模型，结果如图2A所示，单宁酸对BSA的最大荧光猝灭率最高，达到81.1%，显著高于α-淀粉酶（59.4%）和乳铁蛋白（51.6%），对溶菌酶的最大荧光猝灭率最低（仅为35.8%），表明BSA与单宁酸的结合作用最强，可作为唾液蛋白模型。
以BSA为模型，以单宁酸为对照，比较上述11 种茶多酚单体对BSA的最大荧光猝灭率（图2B），发现两种绿茶主要多酚对BSA的最大荧光猝灭率均低于单宁酸，其中以GCG、1,2,4,6-GA-glc、GA-3,5-diGA的猝灭率最高，其次是酯型儿茶素CG、EGCG、ECG，非酯型儿茶素GC、EGC、C、EC和GA等猝灭率较小；在8 种儿茶素单体中，酯型＞非酯型，反式＞顺式，焦酚型＞儿茶酚型。为探究多酚与BSA结合的构效关系，以GCG、EGCG、GC、1,2,4,6-GA-glc、GC-3,5-diGA为研究对象，以单宁酸为对照，采用荧光光谱分析不同浓度（0～10 μmol/L）多酚与BSA混合孵育前后的荧光光谱，计算分析多酚与BSA相互作用的猝灭常数、结合常数及相关热力学参数。由图3可知，在加入6 种多酚单体后，BSA在330 nm波长处的荧光特征峰荧光强度均明显减弱，且随多酚浓度升高，荧光强度逐渐降低，表明多酚与BSA的结合导致后者空间构象改变，内源性荧光基团被掩盖或结合。由表2可知，Kq均大于最大扩散碰撞猝灭速率常数（2.0×1010 L/（mol·s）），说明6 种多酚对BSA的荧光猝灭类型主要为静态猝灭。在310 K条件下，6 种多酚与BSA的结合位点数均在1左右，表明这些多酚物质与BSA至少通过一个位点结合；各多酚与BSA的结合亲和力强弱依次为单宁酸＞GCG＞GC-3,5-diGA＞EGCG＞1,2,4,6-GA-glc＞GC。反式儿茶素GCG与BSA的结合亲和力强于其顺式构象EGCG，酯型儿茶素GCG、EGCG与BSA的结合亲和力强于非酯型GC。热力学分析结果显示，6 种多酚与BSA结合过程的ΔH和ΔS均为正值，ΔG均为负值，表明这些多酚与BSA结合主要通过自发的疏水相互作用实现。这与Li Min等研究一致，即酯型儿茶素EGCG对BSA的荧光猝灭作用强于非酯型儿茶素EGC，EGCG主要通过其没食子酰基结合于BSA亚结构域IIA和IIIA之间的疏水口袋深处。Xiao Jianbo等关于儿茶素与人和鼠血清蛋白的相互作用研究均表明，反式构象更有利于儿茶素与血清蛋白结合。
多酚-蛋白相互作用包括多位点疏水相互作用和氢键。进一步采用分子对接预测各多酚单体与蛋白的氢键相互作用，分析其最小能量结合模式和对接结合能，并以PyMOL软件进行可视化处理，结果见表3和图4。通常认为，分子对接结合能小于-5 kcal/mol时，小分子配体与大分子之间具有较强的亲和力。如表3所示，6 种呈涩多酚与BSA的最小对接结合能和平均对接结合能均明显小于-5 kcal/mol，说明各多酚与BSA的氢键相互作用较强，且结合亲和力大小顺序为单宁酸＞GC-3,5-diGA＞1,2,4,6-GA-glc＞GCG＞EGCG＞GC，即没食子酰基、反式构象有利于多酚与BSA的氢键结合。由图4可知，BSA的ASP-517、GLN-521、THR-518、GLN-403、ARG-427、SER-428、ARG-185、LYS-114、LEU-115、HIS-145、LEU-112、ASP-111、GLU-424、PRO-420共14 个氨基酸残基参与其与单宁酸的相互作用；LEU-112、ASP-111、LYS-114、GLU-424、ARG-427、GLU-186、ARG-185、ARG-144、LEU-115共9 个氨基酸残基参与结合1,2,4,6-GA-glc；ARG-185、LEU-115、ARG-144、ASP-111、LEU-112共5 个氨基酸残基参与结合EGCG；ARG-185、HIS-145、LEU-115、LEU-112共4 个氨基酸残基参与BSA和GCG、GC-3,5-diGA的相互作用，ARG-185参与BSA与GC的相互作用。可见，没食子酰基有利于儿茶素与BSA形成更多氢键。综上，GCG、1,2,4,6-GA-glc、GA-3,5-diGA、EGCG是CP最主要的4 种呈涩多酚，不仅含量高，且与唾液蛋白的结合亲和力强，以疏水相互作用为主、氢键为辅结合唾液蛋白。上述研究重点关注CP中含量较高的呈涩多酚，为进一步挖掘其他呈涩多酚单体，采用HRMS比较分析两种绿茶与AS结合前后的代谢物组成，利用Compound Discoverer软件中的非靶向代谢组学分析工作流，结合本地OTCML数据库和自建数据库以及mzCloud在线数据库进行化合物检索，在4 组样本中共检测到1 548 个化合物特征碎片离子，鉴定到197 种代谢物。进而对4 组样品的代谢物进行PCA和聚类热图分析。由图5可知，QC样本在PCA图中聚集情况良好，主成分可解释4 组样本62.16%的差异，样品组存在显著的代谢物多样性。由图6可知，不同生物学重复间聚成一簇，而不同组别中代谢物组成具有明显差异，说明与AS结合显著改变了两种绿茶代谢物的响应。代谢物共分为3 簇：簇I以烟酸、2,4-二氨基甲苯、高瓜氨酸为代表，在两种绿茶与AS结合后的上清液中响应强度较高，说明这些代谢物与AS结合作用弱；簇II以甜菜碱、绿原酸、槲皮素-3-β-D-葡萄糖苷、咖啡碱为代表化合物，在CS中响应值较高，且CS与AS混合孵育后，上清液中该簇代谢物的响应值降低，提示了这些化合物可能是CS参与结合AS的主要代谢物；簇III以山柰酚、可可碱、大黄素、花旗松素为代表化合物，在CP中响应值较高，且在CP与AS结合后响应值明显降低，说明这些代谢物与AS结合率较高。在此基础上，利用OPLS-DA对两种绿茶与AS结合前后的代谢物进行成对分析，4 组样本、2 个比较组模型中Q2均大于0.9，且验证图中左侧所有蓝色Q2点均低于最右侧原始蓝色Q2点，表明所构建模型高度可靠（OPLS-DA图未列出）。进而分析各代谢物的变量投影重要性（VIP），并在mzCloud、OTCML数据库和自建数据库鉴定的基础上，筛选同时满足log2差异倍数（FC）＞1、P＜0.05、VIP＞1的化合物为关键差异代谢物，结果发现，CP与AS结合后相对丰度降低的代谢物有35 种，FC达到2 倍以上的代谢物有24 种，且以多酚物质为主，其中，花旗松素和杨梅素的相对丰度FC均超过100 倍，ECG、大黄素、EGC、异绿原酸B等多酚物质的相对丰度FC均超过5 倍（图7）；CS与AS结合后相对丰度降低的代谢物有36 种，FC超过2 倍的代谢物有25 种（以上数据未列出），其中多酚物质共13 种，杨梅素和ECG的FC超过100 倍，其次是大黄素、花旗松素、柚皮素查耳酮、异绿原酸B和EGC（图8）。综上，花旗松素、杨梅素、大黄素等多酚可能是两种绿茶的呈涩多酚。
进而利用荧光光谱法分析杨梅素、大黄素和花旗松素对AS的荧光猝灭率，并与其他儿茶素单体进行对比，杨梅素、大黄素对AS的荧光猝灭率（43.85%、39.99%）均高于GCG（33.43%），花旗松素（30.22%）对AS的荧光猝灭作用同样强于EGCG（26.91%），说明这3 种多酚同样是两种绿茶的重要呈涩多酚。目前，杨梅素已被证实是传统绿茶重要的呈涩多酚，但大黄素和花旗松素的呈涩作用仍需验证。本研究通过感官审评结合人工唾液模型证实了南昆山毛叶茶突出的呈涩强度，利用HPLC结合荧光光谱、分子对接筛选了GCG、EGCG、1,2,4,6-GA-glc和GC-3,5-diGA等主要呈涩多酚，并证实其通过以疏水相互作用为主、氢键结合为辅的模式与唾液蛋白模型BSA结合；结合基于HRMS的非靶向代谢组学，进一步筛选了杨梅素、大黄素、花旗松素等呈涩多酚。未来可在此基础上，利用口腔细胞模型、唾液摩擦学等多角度分析南昆山毛叶茶主要呈涩多酚的呈涩机理，探索茶汤其他组分对主要呈涩多酚呈涩效应的影响，为解决南昆山毛叶茶涩味突出这一技术难题提供理论依据和科学指导。
严毅鹏, 李斌, 龚兴鑫, 等. 南昆山毛叶茶关键呈涩多酚的鉴定及呈涩效应分析[J]. 食品科学, 2026, 47(2): 152-161. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250731-247. YAN Yipeng, LI Bin, GONG Xingxin, et al. Identification and astringent effects of key astringent polyphenols in Camellia ptilophylla tea[J]. Food Science, 2026, 47(2): 152-161. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250731-247.实习编辑：甘冬娜；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
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