第二章茶树次级代谢(8学时)-第三节

茶叶生物化学

TeaBiochemistry洪永聪茶与食品学院QQ：10817788第二章茶树次级代谢

（8学时）第一节茶树中的嘌呤碱代谢（2学时）第二节茶树中的茶氨酸代谢（2学时）第三节茶叶中的多酚类物质代谢（2学时）第四节茶叶中的芳香物质代谢（2学时）第三节茶树中多酚类物质代谢

（2学时）一、多酚类物质在茶树体内的分布（一）多酚类物质在茶树不同部位的分布（二）环境条件对多酚类物质分布的影响（三）栽培措施对多酚类物质分布的影响二、茶树体内儿茶素的合成代谢（一）莽草酸的合成（二）苯丙酸盐的形成（三）儿茶素的生成三、茶树中儿茶素的分解代谢第二章茶树次级代谢乙酰辅酶ATCA循环HMP途径赤藓糖多糖单糖芳香族氨基酸EMP途径丙酮酸甲瓦龙酸途径甲瓦龙酸莽草酸途径莽草酸萜烯类叶绿素类胡萝卜素儿茶素嘌呤碱核酸嘌呤核苷酸脂肪脂肪酸茶氨酸蛋白质多酮酸途径脂肪族氨基酸谷氨酸乙胺芳香物质乙酸盐查尔酮苯丙酸盐S-腺苷蛋氨酸第二章茶树次级代谢一、多酚类物质在茶树体内的分布儿茶素的主要种类：在茶叶中的儿茶素主要有以下6种，EGCG、ECG、EGC、EC、GC和C。儿茶素的构型：在茶叶中的儿茶素多为L型，L型的儿茶素多具有左旋，且多为顺式儿茶素，即表儿茶素，L-（-）-EC。ABC第二章茶树次级代谢（一）多酚类物质在茶树不同部位的分布1、茶树不同部位的多酚类组成2、茶树新梢的多酚类组成3、不同茶树品种的多酚类组成第二章茶树次级代谢1、茶树不同部位的多酚类组成多酚类在茶树体内的分布有显著差异：主要集中在嫩叶、老叶、嫩茎等生长旺盛部分；老茎、根内含量少些，尤其是根中含量极微。第二章茶树次级代谢2、茶树新梢的多酚类组成多酚类在茶树新梢内的分布有明显差异：简单儿茶素：EGC、GC、EC、C随发育程度呈现增长趋势。复杂儿茶素：EGCG、ECG随发育程度增长呈现降低趋势。第二章茶树次级代谢第二章茶树次级代谢3、不同茶树品种的多酚类组成不同茶树品种的多酚类组成差异显著：云南大叶种儿茶素类含量较高，其适制红茶或黑茶。其次是槠叶种和凤凰水仙，其适制红茶或乌龙茶。而小叶种的龙井种含量较低，其适制绿茶。第二章茶树次级代谢（二）环境条件对多酚类物质分布的影响1、不同季节茶树新梢的多酚类变化2、不同海拔茶树新梢的多酚类变化第二章茶树次级代谢1、不同季节茶树新梢的多酚类变化茶叶中儿茶素类含量也随不同季节而有变化：总体表现为：夏梢中最高，秋梢次之，春梢最少。从其组成来看：L-EGCG含量能反映出不同季节新梢嫩度或品质。第二章茶树次级代谢2、不同海拔茶树新梢的多酚类变化不同海拔的茶树新梢中多酚类物质含量不同：一般超过一定海拔高度（约500米）时，多酚类的含量随海拔增加而降低。第二章茶树次级代谢（三）栽培措施对多酚类物质分布的影响1、施肥对多酚类物质分布的影响2、遮荫对多酚类物质分布的影响第二章茶树次级代谢1、施肥对多酚类物质分布的影响干旱季节：进行合理灌溉，能提高茶叶中多酚类的含量。适当增施磷肥或有机肥料：均能提高茶叶中多酚类含量。第二章茶树次级代谢2、遮荫对多酚类物质分布的影响夏季光照过强时适度遮荫：不仅能使茶树生长势好，“持嫩性”强；而且能使多酚类含量保持一定水平。第二章茶树次级代谢二、茶树体内儿茶素的合成代谢儿茶素分子组成：A环：来自三个乙酸盐分子头尾相接。B环与C环：来自莽草酸途径。A环和C环缩合：进一步形成C6-C3-C6环。第二章茶树次级代谢儿茶素的生物合成可分为三个步骤：（一）莽草酸的合成（二）苯丙酸盐的形成（三）儿茶素的生成第二章茶树次级代谢（一）莽草酸的合成莽草酸（shikimicacid）：即3,4,5-三羟基-1-环己烯-1-甲酸；是植物和微生物中芳香氨基酸生物合成的关键中间体。莽草酸途径（shikimatepathway，SAP）：是指由4-磷酸赤藓糖和磷酸烯醇式丙酮酸，经几步反应生成莽草酸；再由莽草酸生成芳香氨基酸和其他多种芳香族化合物的途径。第二章茶树次级代谢1、缩合反应：磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）和D-赤藓糖-4磷酸盐，进行立体专一的缩合反应，形成了3-脱氧-D-7磷酸阿拉伯庚酮糖酸（DAHP）。第二章茶树次级代谢2、闭环反应：DAHP闭环形成去氢奎尼酸，再经可逆的去氢作用形成去氢莽草酸，再产生莽草酸及其3-磷酸盐。第二章茶树次级代谢3、再次缩合：再与一个PEP缩合产生磷酸盐化合物,经1、4-消除转变为分支酸，然后分支形成色氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸等芳香氨基酸。第二章茶树次级代谢（二）苯丙酸盐的形成苯丙氨酸：是苯丙酸盐形成的起始物；也是将植物细胞初级代谢与次级代谢相连接的重要物质。苯丙酸盐的形成：催化苯丙氨酸经脱氨、羟基化等逐步转化形成对香豆酰CoA的过程。第二章茶树次级代谢（1）苯丙氨酸解氨酶(PAL)：催化苯丙氨酸脱氨生成肉桂酸。（2）肉桂酸-4-羟基化酶(C4H)：催化肉桂酸羟基化生成香豆酸。（3）4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)：催化香豆酸与乙酰辅酶A连接生成对香豆酰CoA。第二章茶树次级代谢（三）儿茶素的生成查尔酮（chalcone）：是儿茶素生成的起始物；由查尔酮合成酶催化对香豆酰CoA和丙二酰CoA缩合形成的。儿茶素的生成：催化查尔酮经表异构化、羟基化等逐步形成表儿茶素的过程。第二章茶树次级代谢（1）查尔酮合成酶（CHS）：催化对香豆酰CoA和3分子丙二酰CoA缩合形成查尔酮。（2）类黄酮羟基化酶（F3H）：催化查尔酮逐步羟基化形成各种黄烷酮。（3）类黄酮表异构化酶（FTI）：催化各种黄烷酮之间的表异构化，最终生成表儿茶素。第二章茶树次级代谢三、茶树中多酚类的分解代谢苯甲酸（benzoicacid）：又称安息香酸；是羧基直接与苯环碳原子相连接的最简单的芳香酸。是多酚类化合物分解代谢的主要降解产