基于代謝指紋圖譜對扁形茶的產(chǎn)地溯源及品質(zhì)預(yù)測.pdf

1、茶葉有著悠久的歷史，是中國重要的經(jīng)濟(jì)作物。在傳統(tǒng)的名優(yōu)綠茶中，龍井茶，特別是西湖龍井的地位舉足輕重。目前，除西湖龍井外，新昌大佛龍井、嵊州越鄉(xiāng)龍井、磐安生態(tài)龍井、淳安千島湖龍井、蕭山湘湖龍井等龍井茶“區(qū)域子品牌”已呈現(xiàn)快速發(fā)展的勢頭，形成了茶葉界獨(dú)一無二的龍井茶“品牌板塊”，也引起了業(yè)界高度關(guān)注。同時(shí)，以西湖龍井為例的部分名優(yōu)茶市場依然廣泛存在“以假亂真”的現(xiàn)象，為了給消費(fèi)者一個(gè)明確的判斷標(biāo)準(zhǔn)以及完整的科學(xué)依據(jù)，本研究以對扁形茶產(chǎn)地判定

2、為目的進(jìn)行化學(xué)指紋圖譜的分類和判別研究。
　　綠茶是世界主要的健康飲品之一，其內(nèi)在品質(zhì)是評判綠茶質(zhì)量的主要因子，專家感官審評是當(dāng)前主要的品質(zhì)等級評定方法，然而感官審評或多或少受審評者的身體精神狀態(tài)或人為主觀等因素影響，不同的審評者對同一茶葉的品質(zhì)評判可能會有所差異。在研究了龍井茶原產(chǎn)地判別問題的基礎(chǔ)上，建立扁形茶品質(zhì)的預(yù)測模型和扁形茶等級的判別模型，對比影響扁形茶品質(zhì)的特征化合物和影響扁形茶產(chǎn)地的特征化合物，最終確定了不同產(chǎn)地的扁

3、形茶樣品并未與其品質(zhì)有明顯的相關(guān)性。究其根本原因是影響扁形茶品質(zhì)的代謝化合物主要為兒茶素、氨基酸、植物堿、茶黃素以及其他兒茶素類聚合物等茶葉中含量較高的化合物，而不同產(chǎn)地間因海拔、緯度與小氣候因素所形成的特征化合物主要為黃酮類、多糖類與肽類等茶葉中含量較低的化合物。
　　本實(shí)驗(yàn)主要研究結(jié)果如下：
　　1對浙江、四川、貴州、山東四個(gè)產(chǎn)茶省的扁形茶樣品的分析
　　通過對浙江、四川、貴州、山東四個(gè)產(chǎn)茶省的扁形茶樣品的代謝指紋

4、圖譜進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析， PCA分析結(jié)果R2X=0.643，Q2X=0.363，散點(diǎn)圖中各產(chǎn)茶省樣品各自呈現(xiàn)聚合的趨勢；PLS分析結(jié)果 R2X=0.396，R2Y=0.874，Q2X=0.898。共鑒定了32種不同產(chǎn)茶省間的特征化合物。包括Cysteinyl-Glycine、3-Nitrotyrosine、Mevalonic acid-5P、N-Carbamoyl-2-amino-2-(4-hydroxyphenyl)acetic aci

5、d、3-O-p-Coumaroylquinic acid、Gallic acid4-O-(6-galloylglucoside)等。
　　2對西湖、錢塘、越州、縉云四個(gè)產(chǎn)茶區(qū)的扁形茶樣品的分析
　　通過對西湖、錢塘、越州、縉云四個(gè)產(chǎn)茶區(qū)的扁形茶樣品的代謝指紋圖譜進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析， PCA分析結(jié)果R2X=0.730，Q2X=0.388，散點(diǎn)圖中各產(chǎn)茶省樣品各自呈現(xiàn)聚合的趨勢；PLS分析結(jié)果 R2X=0.437，R2Y=0.78

6、4，Q2X=0.845。共鑒定了32種不同產(chǎn)茶省間的特征化合物。包括5-Amino-6-(5'-phosphoribitylamino)uracil、4-Methyl-2-phenyl-2-pentenal、 Ethyl aconitate、1-(2-Hydroxyphenylamino)-1-deoxy-beta-D-gentiobioside1,2-carbamate、Imidazoleacetic acid ribotide等。<

7、br>　　3對西湖龍井茶保護(hù)區(qū)內(nèi)個(gè)主要產(chǎn)茶村的扁形茶樣品的分析
　　通過對西湖龍井茶保護(hù)區(qū)內(nèi)個(gè)主要產(chǎn)茶村的扁形茶樣品的代謝指紋圖譜進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析， PCA分析結(jié)果R2X=0.786，Q2X=0.464，散點(diǎn)圖中各產(chǎn)茶省樣品各自呈現(xiàn)聚合的趨勢；PLS分析結(jié)果 R2X=0.453，R2Y=0.848，Q2X=0.895。共鑒定了44種不同產(chǎn)茶省間的特征化合物。包括4-O-Methylgallic acid、3,4,5-Trimeth

8、oxycinnamic acid、Ethyl2-phenyl-3-furancarboxylate、3-(3,4-Dihydroxyphenyl)lactic acid、Dimethyl tetrasulfide等。
　　4影響扁形茶品質(zhì)的特征化合物的鑒定
　　通過三個(gè)等級來鑒定了水提取結(jié)合UPLC-Q-TOF/MS測到的1568種代謝化合物中的60種化合物。通過t檢驗(yàn)得到其中23種化合物在A、B、C三個(gè)區(qū)域間具有顯著性差異

9、且三個(gè)區(qū)間的樣品審評得分遞減，其中L-Arginine與L-Glutamine等氨基酸類化合物在區(qū)域A與區(qū)域C之間具有顯著性差異，得出該類化合物與扁形茶品質(zhì)成正相關(guān)。與氨基酸類化合物相反，Serinyl-Serine等三種多肽類化合物在 A區(qū)域最低 C區(qū)域最高，表現(xiàn)出了與品質(zhì)的負(fù)相關(guān)性。在兒茶素類化合物中Epigallocatechin表現(xiàn)出了與綠茶品質(zhì)的負(fù)相關(guān)性，Catechin僅在B區(qū)域的含量顯著低于C區(qū)域，其余Gallocatec

10、hin， Gallocatechin gallate， Catechin gallate， Epigallocatechin gallate等四種化合物都在不同程度上表現(xiàn)出了與品質(zhì)成正相關(guān)性。包括 Theaflavin與Catechin-(4beta->8)-Epigallocatechin在內(nèi)的茶黃素類物質(zhì)和黃烷醇類化合物的聚合物均表現(xiàn)出了與綠茶品質(zhì)的負(fù)相關(guān)。因此，可初步認(rèn)為，這些特征化合物可用來進(jìn)行扁形綠茶品質(zhì)的預(yù)測。
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11、甲醇提取條件與水提取條件下扁形茶品質(zhì)與等級預(yù)測模型的對比分析
　　在高通量色譜質(zhì)譜技術(shù)中，水提取條件下得分預(yù)測模型（PLS回歸模型）的RMSEP值小于甲醇提取條件，而R2、Q2值大于甲醇提取條件。在等級預(yù)測模型中，決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)等模型的準(zhǔn)確度都在在水提取條件下達(dá)到90％以上，而預(yù)測度均達(dá)到80%以上，遠(yuǎn)高于甲醇提取條件下準(zhǔn)確度72%的均值和預(yù)測度62%的均值。這表明，相對傳統(tǒng)的甲醇提取方法，在UPLC-Q-TOF/M