茶树氟特性及控氟技术的研究进展

茶叶中氟含量超标是影响茶叶质量安全的重大问题之一,对茶树吸氟特性及控氟技术的研究近年来已成为一项重要课题,且有了一定的研究成果。本文综述了茶树吸氟机制、影响茶树氟吸收的因素及控氟技术等方面的研究进展,并对茶叶控氟技术提出新的展望,以期为茶叶降氟技术等研究提供参考。     

茶树吸收富集氟的机制研究进展

茶树有聚氟特性,通常氟含量比其他植物高出几十倍,也不会表现受害症状。本文主要阐述了茶树吸收富集氟的特点,氟对茶树的生理影响及茶树吸收、富集氟机制的主要研究成果,并对茶树吸收富集氟的后续研究提出一些思考。     

茶树富集氟的特点及其机制的研究进展

茶树是一种超累积氟的植物,其体内的氟含量远远高于其他植物,却不表现氟中毒症状。氟不是茶树生长的必需元素,但在高氟胁迫下,氟可通过破坏茶树的细胞结构、抑制酶活性等影响其正常生长。通过阐述茶树吸收、富集氟及其累积/解毒机制等方面的研究进展,以期为未来研究茶树氟累积和降氟技术提供理论依据。     

氟对茶叶品质成分代谢的的影响

通过盆栽试验研究氟了对茶树新梢生长和品质成分含量的影响。适量增加土壤氟水平能提高新梢产量,但在高氟水平下新梢产量明显下降。茶多酚、咖啡碱及儿茶素(EGCG等)的含量随土壤氟水平的增加而逐渐降低,高氟水平下新梢的游离氨基酸含量也显著下降,苯丙氨酸解氨酶(PAL)、谷氨酸合成酶(GOGAT)的活性也随土壤和茶树氟浓度的增加而下降,说明氟可能抑制茶树儿茶素的合成代谢和氮素代谢。上述结果表明,氟对茶树生长和品质成分的影响与氟水平有关,虽然低浓度氟对茶树生长有一定的促进作用,但高浓度氟抑制茶树生长和茶多酚、氨基酸等品质成分的代谢。     

茶树含氟规律及特性研究进展

综述了茶树含氟规律、茶树富氟机理研究及对氟的吸收特性的主要研究进展,包括不同时期、不同叶位、不同品种、不同茶类、不同地域和环境氟吸收差异,pH、铝、钙和环境条件对茶树氟吸收的影响。     

茶树对氟的吸收动力学特性研究

采用水培方法研究不同氟处理水平和处理时间下,茶树对溶液氟离子的吸收动力学特性及茶树生长对溶液氟的反应.结果表明:茶树对氟的耐受性与品种有关.低氟(＜50 mg/L)能够促进茶树生物量的积累和根系的生长,但高氟(≥50 mg/L)不利于茶树的生长;1mg/L氟处理下,茎和叶中氟含量与处理时间呈线性正相关(R茎2=0.9164,R叶2=0.9706),根中氟含量变化不显著;10 mg/L氟处理下,根、茎和叶氟含量与处理时间均呈线性正相关,并于32 d达到最大值.低氟下(0.1～10 mg/L),茶树根系吸收溶液氟符合Michalis-Menten动力学模型,说明茶树根系吸收氟可能存在一个主动的过程;高氟下(50～100 mg/L),表现出被动吸收的过程,根系和茎氟含量迅速上升,叶在50 mg/L氟处理下达到饱和状态.茶树根系氟吸收短动力学曲线具有二型性,即开始是快速的吸收随后是缓慢的饱和吸收,这可能与根细胞壁吸附氟离子和氟离子跨根细胞膜运输有关.茶树氟的吸收速率与转运速率均与氟处理浓度呈线性正相关.     

茶树根系跨膜吸收氟的生理与分子机制

茶树[Camellia sinensis(L.)O.Kuntze]是高富集氟的植物,氟在叶片中被大量累积。饮茶是人们摄取氟的重要途径,氟的过量摄入会影响人体健康。茶树主要通过根系从土壤中吸收富集氟,但是根系跨膜吸收氟的生理与分子机制尚不清楚。本文综述了茶树根系吸收氟的主动和被动途径,总结根系H+-ATPase和Ca^2+-ATPase介导氟的跨膜主动吸收过程与分子机制;剖析离子通道和Al-F络合在根系被动吸收氟过程中的作用及微观过程;分析影响根系吸收富集氟的主要因素及其调控措施。提出通过研究茶树根系氟跨膜吸收相关转运蛋白及其相关基因的克隆、表达和功能验证,以揭示跨膜吸收氟的分子机制;进而研究调控根系对氟的选择吸收,以保障茶叶质量安全和饮茶健康。     

不同施肥模式对茶树新梢氟含量及其品质成分的影响

为明确不同施肥模式对茶叶氟含量和品质的影响，探究适合茶园降氟和改善茶叶品质的方法，以福鼎大白茶为试验材料，通过田间施肥、施用土壤调理剂、喷施微生物菌剂的不同组合试验，考察不同施肥处理土壤理化性质，以及7月、8月茶树一芽三叶和一芽五叶的氟含量，并对其品质成分进行对比。结果表明，4种施肥模式以降低土壤水溶态氟含量及提高茶树新梢持嫩度的方式有效降低茶树新梢氟含量，但降氟的程度不同；其中T4处理（每667 m2施茶树专用肥160 kg+土壤调理剂60 kg+3次叶面喷施微生物菌剂）对茶树新梢降氟效果最好，7月、8月一芽五叶的氟含量相对于CK分别降低了85.76 mg/kg、173.66 mg/kg；此外，T4处理整体上（除8月31日一芽五叶）可以促进水浸出物、茶多酚等茶叶品质成分的积累。综合考虑茶树新梢的氟含量以及茶叶品质，T4处理表现最优。     

氟、铝对茶树生理生化特性的影响研究进展

氟、铝是茶树(Camellia sinensis L.)中两种特殊的元素,它们在茶树中的含量水平远远超过其他植物。氟、铝不是茶树生长的必需元素,但能对茶树产生重要影响。茶树中的氟、铝一直以来是学者研究的热点。本文综述了氟、铝在茶树中应用的主要研究进展,包括茶树中氟铝的吸收特性、含量及分布,氟、铝对茶树生长发育及生理生化特性的影响及氟-铝交互处理对茶树生理生化等方面的研究进展,并对今后的研究方向作了简要的讨论。     

不同品种茶树对氟富集的差异研究

以4个同一树龄(约7年)的不同品种(丹桂、金观音、金牡丹、瑞香)茶树为试验材料,探讨不同茶树品种对氟吸收以及加工成不同茶类后氟含量的差异。结果表明:4个茶树品种在春、秋两季的一芽二叶氟含量介于73.62~235.28 mg/kg,绝大部份低于200 mg/kg;其中,瑞香氟平均含量最低(108.4 mg/kg),与其他几个品种间氟含量差异达到显著水平(P≤0.05);对茶树不同部位氟含量检测发现,茶树氟主要在叶部位累积,其次是茎部,主根和侧根累积最少。叶部位氟含量536.49~2598.87 mg/kg,主根氟含量最小,介于14.01~37.18 mg/kg。由4个不同茶树品种原料所制成的各茶类中,乌龙茶氟含量最高(129.29~238.05 mg/kg),绿茶氟含量最低(67.69~92.97mg/kg)。可见,原料的老嫩度是影响茶叶氟含量的关键,原料越老,氟含量越高。     

茶树氟吸收动力学参数测定方法的研究

采用常规耗竭法和改进耗竭法研究了茶树氟的吸收动力学参数,对测定和数据处理方法进行了探讨。在常规耗竭法中,茶苗在0.1、0.2mg/L和0.6mg/L的起始氟浓度条件下生长,吸收84h,每隔12h取一次营养液,通过氟的浓度差来计算吸收量;在改进耗竭法中设置氟浓度梯度0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1mg/L和2mg/L,茶苗吸收24h后,取营养液,通过氟的浓度差来计算吸收速率。结果表明,常规耗竭法和改进耗竭法、不同的数据处理方法所得的茶树氟吸收动力学参数值有较大差异。常规耗竭法中起始浓度对动力学参数产生了影响,因此其结果有不确定性;改良耗竭法是比较好的方法,用作图法和SigmaPlot分析的数据准确性较高,参数值较为合理。Vmax值分别为2.605(μg/g·hDW)、3.419(μg/g·hDW),Km分别为0.385mg/L和0.541mg/L。     

铝氟交互处理对茶叶品质的影响

以安吉白茶和智仁早茶为实验材料,营养液栽培条件下,研究不同铝氟浓度交互处理对茶叶品质的影响,30d后测定茶多酚、咖啡碱等主要品质成分的含量。结果表明,单铝处理时,随着铝(30mg/L)加入,茶多酚、咖啡碱、氨基酸、维生素C和叶绿素含量均上升,当铝浓度增加到90mg/L,含量却下降;单氟处理时,茶叶品质的主要成分均表现为低浓度(4mg/L)的促进生成和高浓度(12mg/L)的抑制产生;铝氟交互作用下,在铝氟比例分别为30/4、30/12和90/4、90/12两个过程中,安吉白茶鲜叶中各品质成分含量均呈现上升趋势,表现为协同作用,而智仁早茶呈现下降趋势,拮抗对方的促进效应。结果说明,茶叶在低浓度的铝、氟时表现出较好的品质,而铝和氟的不同交互比例产生不同程度的交互效应,减弱本身毒性,且安吉白茶和智仁早茶之间的不一致现象,体现品种之间存在差异。     

茶叶及茶多糖中氟测定前处理方法的比较研究

以不同品种茶树鲜叶及茶多糖为材料,比较了酸浸提、沸水浸提和碱熔灰化前处理对氟离子选择电极法测定氟含量的影响。结果表明,无论对茶叶还是茶多糖,碱熔灰化处理所测氟含量均极显著高于酸浸提和沸水浸提法（P<0.01）。茶叶水浸提法氟含量显著或极显著高于酸浸提法（P<0.05,P<0.01）。对碱熔灰化-氟离子电极法进行精密度及回收率实验,结果表明茶叶和多糖中氟的回收率分别达到91.07%~94.40%和83.04%~90.32%,而RSD分别为1.44%~2.54%和0.68%~1.03%,说明该方法稳定性好,精密度高,检测结果可靠,更能真实反映茶叶及茶多糖的氟含量,适宜于茶叶及茶提取物全氟的测定。     

氟铝互作对茶树叶片叶绿素荧光特性的影响

为明确氟和铝对茶树[Camellia sinensis (L.) O. Kuntze]叶片叶绿素荧光特性的影响,采用盆栽沙培的方法,设置不同浓度氟和铝互作处理,采用调制叶绿素荧光仪对其荧光各参数进行分析,结果发现,茶树幼苗在未添加铝的情况下,随着氟浓度的增加,PSⅡ的实际光化学量子效率Y(Ⅱ)、最大荧光（F_m）、最大光化学效率（F_v/F_m）、光化学淬灭系数（qP和qL）降低。最小荧光F_o、非光化学淬灭系数（NPQ和qN）、PSⅡ调节性能量耗散的量子产额Y(NPQ)增加;在低铝水平下,随着氟浓度的增加,F_m、F_v/F_m、Y(Ⅱ)、NPQ和qN等值降低,而qP和qL升高,F_o、Y(NO)和Y(NPQ)值未达显著差异水平;在高铝处理下,随着氟处理浓度的增加,F_o逐渐增加,Y(Ⅱ)、F_v/F_m、qP值下降,Y(NPQ)和NPQ值在低氟时（100βmg·L^-1）显著升高。可见,当受到氟胁迫时,茶树叶片光合效率会降低;添加铝可以减轻对植株造成的伤害,在低铝水平下,对提高叶片光合效率的作用更加明显。     

茶叶中氟的安全性与检测方法研究进展

茶叶中氟含量的检测方法有比色法、分光光度法、氟离子选择电极法、色谱法,其中根据前处理的不同又有所细分。前处理对于氟含量测定结果有很重要的影响。目前有越来越多的方法应用于测定方法的前处理上,学者对现有方法也进行了多种的改良。氟元素对于人体健康有重要影响,科学饮茶有利于控制氟日摄入量。     

罐装乌龙茶水的灭菌技术及其对茶汁品质的影响

研究了不同温度—时间的灭菌组合技术对罐装乌龙茶水的灭菌效果,获得了乌龙茶汁中微生物的耐热特性参数Ｄ值、ＴＤＴ值、ＴＲＴ值和Ｚ值,并计算了乌龙茶汁的杀菌值Ｆ和Ｆ０。结果表明,采用１０ｍｉｎ升至１２１℃,恒温１０ｍｉｎ,再用１０ｍｉｎ降至室温的杀菌技术是安全可靠的。文中还对高温杀菌对乌龙茶汁品质的影响进行了讨论     

绿茶及茶多酚抗人轮状病毒的实验

人轮状病毒是一种引起人感染病毒性腹泻的主要病毒。用绿茶及茶多酚对人轮状病毒进行了细胞培养试验，结果表明，绿茶和茶多酚稀释浓度分别在１：１００（每毫升细胞培养液含２００μｇ绿茶）和１：８（每毫升细胞培养液含６．２５μｇ茶多酚）时，表现对该病毒的完全抑制作用，使正常细胞不受病毒侵袭。这种抑制作用在一定的范围内与茶汤浓度和茶多酚的浓度成正相关。试验结果还表明，绿茶茶汤在高浓度时具有细胞毒作用。