《食品科學》：福建農林大學郭玉瓊教授等 ：基於感官評價和代謝組學分析葉用枸杞茶

枸杞葉，又名天精草，是茄科枸杞屬植物的嫩葉。它與枸杞果實營養成分相似，但某些含量更豐富，如蛋白質、纖維、氨基酸、鐵和鈣等。枸杞葉具有多種健康功效，包括降血糖、抗氧化等，並在亞洲和歐美地區廣泛用作茶、蔬菜和中草藥。

福建農林大學園藝學院的盧 麗，張 波*，郭玉瓊*等以26 個品種（系）葉用枸杞芽葉幹樣及鮮葉爲材料，通過感官評價、代謝組學方法並結合多元統計分析對26 個品種（系）葉用枸杞芽葉的感官品質和非揮發性成分進行系統分析，探究葉用枸杞茶滋味特徵及滋味成分與滋味屬性間的關係。以期爲葉用枸杞茶滋味特徵的科學評價提供參考，爲優良葉用枸杞芽茶適製品種（系）選育或資源利用提供理論依據。

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葉用枸杞芽的感官評價結果

爲明確葉用枸杞芽的品質特徵，對26 個品種（系）葉用枸杞芽原料幹樣外形、湯色、香氣、滋味和葉底進行感官審評（表2、圖1A）。結果表明：26 種葉用枸杞芽幹茶外形成朵形、黃綠、輕飄、較勻整；湯色橙黃明亮；香氣呈現甜香、枸杞香、草藥香；滋味呈現醇厚、清甜鮮爽；葉底多爲紅褐，肥厚軟亮。綜合得分最高的前10 個樣品爲N1、N9、Z30、Z62、Z68、Z29、Q3、Z90、Z20和Z88。參考滋味感官術語，總結出鮮、醇、厚、甜和苦5 個滋味描述詞用來描述葉用枸杞芽幹樣的滋味特點。如圖1B所示，葉用枸杞芽幹樣的厚、甜和鮮滋味屬性距離原點較遠，說明整體以厚、甜和鮮3 種滋味屬性爲主，表現爲內含物豐富、口感柔和、帶有鮮甜味。

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葉用枸杞芽的總體代謝物分析結果

爲探明葉用枸杞芽葉內源代謝物的差異，利用LC-MS技術對26 個品種（系）葉用枸杞芽（圖2A）進行測定並分析，其正負離子模式下重疊的總離子流圖信號強、峰容量大且分離度高（圖2B、C）。去除冗餘和噪聲信號，通過質荷比（m/z）進行代謝物註釋，共測到22 548 個代謝信號，表明檢測到的數據可用於後續分析。其中26 個品種（系）葉用枸杞芽共有6 459 個代謝信號，構建樹狀圖，由圖2D可知：將26 個品種（系）葉用枸杞芽分爲3 類，第1類爲Z29、Z20、Z99、Z30、Z92、Z85、Z95、Z90、Z82、Z68、Z77和Z56；第2類爲N1、N9、Q6-13、Z63、Z32、Q3、Z48、Z58和Z9；第3類爲Z88、GY、GJ、T3和Z62。

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差異代謝物分析結果

3.1 差異代謝物篩選

對代謝組數據進行定性和定量分析，根據標準物質、準確質量、質譜、保留時間、代謝組學數據庫以及相關文獻檢索，由圖3A、B可知，26 個品種（系）葉用枸杞芽共鑑定出879 種代謝物，包括生物鹼57 種、氨基酸及其衍生物164 種、糖類77 種、黃酮79 種、木脂素和香豆素12 種、核苷酸及其衍生物47 種、脂類73 種、有機酸73 種、酚酸67 種、萜類33 種和其他197 種。由圖3C可知，將26 個品種（系）葉用枸杞分爲3 類，與採用代謝組數據構建的樹狀圖分類一致，其擬合參數爲pagenumber_ebook=213,pagenumber_book=195＝0.975，Q2＝0.947。由圖3D可知，200 次置換檢驗顯示R2和Q2截距分別爲0.82和-0.41，證明PLS-DA模型可靠。通過PLS-DA和方差分析共篩選到211 種代謝物在不同品種（系）葉用枸杞芽間差異顯著（VIP＞1、P＜0.05）。

3.2 差異代謝物分佈情況

爲研究代謝產物與不同品種（系）葉用枸杞之間的相關性，對26 個品種（系）葉用枸杞芽葉211 個差異代謝物進行PLS-DA雙標圖分析。由圖4可知，第1類品種（Z29、Z20、Z99、Z30、Z92、Z85、Z95、Z90、Z82、Z68、Z77、Z56）分佈在雙標圖上方，4-羥基香豆素（M286）、N-乙酰組胺（M797）、β-D-葡萄糖1-磷酸（M731）、花翠素-3,5-二糖苷（M283）、枸橘苷（M276）、異牡荊黃素（M258）、D-葡萄糖-6-磷酸（M646）、蝦青素（M572）、(9S,10E,12Z)-9-羥基十八碳-10,12-二烯酸（9S-hydroperoxy-(10E,12Z,15Z)-octadecatrienoic acid，9(S)-HODE，M328）、12-氧代-十醚（12-oxo-5Z,8Z,10E,14Zeicosatetraenoic acid，12-oxo-ETE，M694）、乙酰膽鹼（M424）、肉豆蔻酸（M312）、橄欖苦苷（M877）分佈在PLS-DA 雙標圖上方，表明這些化合物在第1類品種中含量更豐富。第2類品種（N1、N9、Q6-13、Z63、Z32、Q3、Z48、Z58、Z9）分佈在雙標圖左下方，精胺（M40）、海藻糖（M203）、蜜糖醇（M732）、亞洲酸（M571）、N-乙酰-D-半乳糖胺（M198）、N5-甲基-L-谷氨醯胺（M838）、N-乙酰-L-谷氨醯胺（M117）、二硫蘇糖醇（M23）、葡萄糖酸（M196）、α-薑黃烯（M825）、N-乙酰鳥氨酸（M783）、13-氧代-十八碳二烯酸（13-oxooctadecadienoic acid，13-oxo-ODE，M330）、亞精胺（M96）、石竹素（M826）、N-甲基酪胺（M599）、畢澄茄烯（M827）、鳥氨酸（M89）、油酸（M324）等分佈在PLS-DA雙標圖的左下區域，表明這些化合物在第2類品種中含量較高。第3類品種（Z88、GY、GJ、T3、Z62）分佈在雙標圖的右下方，N-甲基色胺（M30）、α-乳糖（M723）、花青素（M174）、α-酮酸（M10）、異甘草素（M221）、苯乙胺（M6）、Nα-甲基組氨酸（M840）、山柰苷（M275）、兒茶酚-3-羧酸（M499）、胞嘧啶（M35）分佈在PLS-DA雙標圖右下區域，表明這些化合物在第3類品種中含量較高。

3.3 差異代謝物KEGG富集分析

通過KEGG數據庫對211 種差異代謝物進行通路富集分析。由圖5可知，與這211 種化合物相關的主要代謝通路爲亞油酸代謝、類黃酮生物合成、黃酮和黃酮醇生物合成、苯丙醇生物合成、半乳糖代謝、澱粉和蔗糖代謝、谷胱甘肽代謝、酪氨酸代謝、α-亞麻酸代謝和β-丙氨酸代謝。其中氨基酸及其衍生物、黃酮、脂類和糖類物質代謝通路是26 個品種（系）葉用枸杞芽主要差異代謝通路。

3.4 主要差異代謝物熱圖分析

爲可視化26 個品種（系）葉用枸杞芽中化合物的差異，對其主要差異代謝物氨基酸及其衍生物、黃酮、糖類、脂質、酚酸、萜類和生物鹼進行熱圖分析（圖6）。

氨基酸對茶風味屬性至關重要，在茶湯鮮爽度的提高及降低苦澀味方面具有重要作用。共有36 種氨基酸及其衍生物發生明顯變化，其中第2類葉用枸杞芽中含有更高含量的γ-谷氨酰半胱氨酸、N-乙酰組胺、N-甲基酪胺、Nα-乙酰賴氨酸、亮氨酸、N-乙酰鳥氨酸、順-4-羥基-D-脯氨酸、焦穀氨酸、鳥氨酸、L-4-羥基苯甘氨酸、L-茶氨酸、色氨酸酰胺等，主要參與酪氨酸代謝、β-丙氨酸代謝、ABC轉運體、賴氨酸生物合成、精氨酸和脯氨酸代謝。

黃酮類化合物是茶葉感官品質的關鍵因素，決定茶葉色澤和風味。共24 種黃酮類化合物發生明顯變化，主要富集於黃酮生物合成、黃酮和黃酮醇生物合成、花青素生物合成代謝通路。其中，柚皮素7-O-β-D-葡萄糖苷、異槲皮素、表兒茶素、異櫻花素、槲皮素、花旗鬆素、異牡荊黃素、蘆丁等在第2類葉用枸杞芽中有更高含量。山柰苷、飛燕草素3-O-β-D-葡萄糖苷5-O-(6-香豆酰-β-D-葡萄糖苷)和花青素在第1類和第3類葉用枸杞芽中含量較高。

糖類是使茶湯滋味甘甜的重要成分，可降低茶湯的苦澀味。共有27 種糖類物質存在明顯變化，主要富集於半乳糖代謝、澱粉和蔗糖代謝、ABC轉運體、光合生物碳固定代謝通路。第1、2類葉用枸杞芽含更高含量D-葡萄糖-6-磷酸、D-木糖醇、果糖-1,6-二磷酸、甘露醇、葡萄糖酸、D-甘露糖、乙酰麥芽糖、海藻糖、葡萄糖苷等。

脂類是茶的重要成分之一，與茶的感官品質有關。共有25 種脂類化合物發生了明顯變化，主要富集於亞油酸代謝、α-亞麻酸代謝、不飽和脂肪酸生物合成及脂肪酸生物合成通路，其中，12-oxo-ETE、肉豆蔻酸、9(S)-HPODE、13-oxo-ODE、辛酸、法尼酸、棕櫚油酸等在第2類葉用枸杞芽中含量較高。

酚酸及其衍生物是茶葉中重要的抗氧化成分，有助於茶湯色澤和滋味的形成，主要呈澀味。共有18 種酚酸類物質存在顯著差異，主要參與苯丙醇生物合成與酪氨酸代謝。其中，4-甲基兒茶酚、橄欖苦苷、兒茶酚-3-羧酸和紫蘇酸等在第3類葉用枸杞芽中含量較高。

綜上所述，氨基酸及其衍生物、黃酮、脂質和糖類可能是影響葉用枸杞芽滋味的主要差異代謝物。

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滋味屬性與代謝物關聯分析

爲進一步明確葉用枸杞芽幹樣滋味屬性與非揮發性差異代謝物的關係，對滋味感官屬性與代謝物進行PLSR相關性分析。以211 種差異代謝物作爲自變量（X），滋味屬性感官強度值作爲因變量（Y），建立PLSR模型。由圖7可知，PLSR模型共提取5 個PC，對X和Y的貢獻率分別爲56.6%和89.3%，說明該模型能較好地解釋樣本提供的信息。

VIP值可以反映PLSR模型中任何一個X對Y的重要程度，根據VIP＞1的原則篩選出關鍵變量，並計算關鍵變量與Y的加權迴歸係數（weighted regression coefficient，BW），|BW|與相關性成正比，選取|BW|≥0.035的關鍵變量爲顯著相關物質。

結果顯示，VIP＞1的代謝物有86 種，與葉用枸杞芽幹樣醇、厚、鮮、甜、苦滋味屬性呈正相關的代謝物分別有57、74、61、39、67 種，主要爲氨基酸及其衍生物、黃酮、糖類、脂類等，其中醇滋味屬性與L-茶氨酸（M121）、香葉基焦磷酸銨鹽（M556）、辛酸（M298）、植物醇（M555）、檳榔鹼（M603）、S-甲基-L-蛋氨酸（M839）、二硫蘇糖醇、木犀草素（M230）、乙酰麥芽糖（M810）、12-oxo-ETE呈顯著正相關（|BW|≥0.035）；與花旗鬆素（M241）、二十五碳五烯酸（M336）、矢車菊素3-O-芸香糖苷5-O-β-D-葡萄糖苷（M749）、異牡荊黃素、N-乙酰葡糖胺-6-磷酸（M53）、N-乙酰-D-半乳糖胺、β-丙氨酸基-L-精氨酸（M157）、胡椒鹼（M50）、13-oxo-ODE等呈正相關。

鮮滋味屬性與L-茶氨酸、二硫蘇糖醇、二氨基庚二酸（M218）、色氨酸酰胺（M867）、辛酸、18α-甘草次酸（M541）、胡椒鹼、乙酰麥芽糖、N-乙酰葡糖胺-6-磷酸呈顯著正相關（|BW|≥0.035）；與N-乙酰-D-半乳糖胺（M19）、N-乙酰-L-谷氨醯胺、β-丙氨酸基-L-精氨酸、花旗鬆素、S-甲基-L-蛋氨酸呈正相關。

甜滋味屬性與N-乙酰葡糖胺-6-磷酸、矢車菊素3-O-芸香糖苷5-O-β-D-葡萄糖苷、S-甲基-L-蛋氨酸、4-羥基肉桂醇4-D-葡萄糖苷（M754）呈顯著正相關（|BW|≥0.035）；與異牡荊黃素、毛果芸香鹼（M41）、L-4-羥基苯基甘氨酰-L-精氨酸（M803）、乙酰膽鹼、L-茶氨酸、檳榔鹼、N-乙酰-D-半乳糖胺、N-甲基酪胺（M599）、β-丙氨酸基-L-精氨酸、二硫蘇糖醇呈正相關。

厚滋味屬性與十九酸（M462）、迷迭香酸（M536）、9-oxo-ODE（M329）、13(S)-過氧羥基-9,11-十八碳二烯酸（M331）、法尼酸（M314）、油酸呈顯著正相關。

苦滋味屬性與α-亞麻酸（M322）、γ-亞麻酸（M321）、D-木糖醇（M601）、十九酸、9-oxo-ODE、11-二十碳烯酸（M706）呈顯著正相關（|BW|≥0.035），與迷迭香酸、法尼酸、油酸、香紫蘇醇（M738）、異槲皮素（M268）、13-oxo-ODE、翠雀花苷3-葡萄糖苷（M267）、毛茶鹼（M54）呈正相關。

其中，共有26 種代謝物共同影響葉用枸杞芽醇、厚、鮮、甜和苦滋味屬性，包括L-茶氨酸、表兒茶素（M236）、花旗鬆素、異槲皮素、蘆丁（M281）、二硫蘇糖醇及棕櫚油酸（M316）等。

感官評價是評價茶葉綜合品質的重要手段，本研究通過感官審評對26 個不同品種（系）葉用枸杞幹樣分析可知，外形、湯色、香氣、滋味和葉底綜合得分爲76.20～82.65；通過感官評價結果可知，葉用枸杞芽幹樣滋味整體上以厚、甜、鮮3 種滋味屬性爲主，表現爲內含物豐富、口感柔和、帶有鮮甜味、無異味。通過LC-MS代謝組學技術在26 個品種（系）葉用枸杞芽中共鑑定到879 種代謝物，包括氨基酸及其衍生物、黃酮類、酚酸類、糖類等11 類。通過樹狀圖以及PLS-DA評分圖可以將26 個品種（系）葉用枸杞芽分爲3 類，並推測葉用枸杞芽葉代謝物受品種差異影響較大。其中，氨基酸及其衍生物、黃酮、糖類和脂類等是葉用枸杞芽代謝物的重要差異組分，這些物質是茶湯滋味形成的主要貢獻物質。以上感官評價結果和代謝組數據在一定程度上解釋了葉用枸杞芽具有適製爲茶的特點。

對葉用枸杞芽滋味品質與非揮發性差異代謝物進行相關性分析，PLSR模型中有86 個非揮發性物質的VIP＞1，主要爲氨基酸及其衍生物、黃酮、糖類、脂類等，這些不同類型的非揮發物共同形成了葉用枸杞鮮葉幹樣茶湯醇、厚、鮮、甜、苦等滋味特徵。其中，甜、醇、鮮滋味屬性主要位於PLSR模型右上方，N1、N9、Z90、Q3、Z85、Z82、Z77品種在PLSR模型的右上方區域，表明這些樣品甜、醇、鮮滋味屬性較明顯；厚、苦滋味屬性主要位於PLSR模型右下方，Q6-13、Z48、Z68、Z32、Z85等品種在PLSR模型的右下方區域，表明這些樣品厚、苦滋味屬性較明顯，這些結果表明，茶湯滋味屬性受品種差異影響較大。黃酮及苷類、氨基酸及其衍生物、核苷酸、有機酸與醇厚滋味屬性呈顯著正相關，其中有74 種代謝物與厚滋味屬性呈正相關，可能與葉用枸杞芽中滋味物質成分豐富度有關。

感官評價結果顯示，苦滋味強度較其他4 種滋味屬性較弱，與葉用枸杞中含有大量氨基酸和糖類相關。氨基酸是鮮味的重要代謝物，亦可作爲鑑別標誌來區分茶葉品種，白茶和綠茶的氨基酸含量最高，其次是烏龍茶和紅茶。Chen Dan等通過非靶向代謝組學測得的適制綠茶、紅茶、白茶和烏龍茶的不同品種茶鮮葉中代謝物含量分佈差異較大，綠茶品種具有較高的氨基酸含量和較低的黃烷醇含量，紅茶呈現出較高水平的黃烷醇、黃烷醇-O-糖苷和茶黃素，烏龍茶品種具有較高含量的萜類化合物。綠茶品種的鮮葉具有遊離糖和氨基酸含量高、黃烷-3-醇和酚酸含量低的代謝特徵。茶多酚、氨基酸、生物鹼、可溶性糖、有機酸等是綠茶的主要呈味成分。Wang Lin等研究表明，綠茶中游離氨基酸含量遠高於發酵茶。其中，葉用枸杞茶中谷氨酸、天冬醯胺、天冬氨酸、絲氨酸、組氨酸、亮氨酸、酪氨酸爲主要遊離氨基酸，本研究葉用枸杞芽葉中含有較高含量的氨基酸和糖類，推測其具有適制白茶和綠茶的潛力，將在後續實驗中進一步驗證。

結論

本研究通過感官評價、LC-MS技術結合多元統計分析對26 個品種（系）葉用枸杞芽代謝物進行分析。結果表明，葉用枸杞芽幹樣滋味醇厚、鮮爽、有甜味，具有開發爲特色或健康茶產品的前景。LC-MS結果顯示，共檢測出10 類、879 種非揮發性代謝物。基於PLS-DA模型共篩選到211 個差異代謝物，主要富集在亞油酸代謝、類黃酮生物合成、黃酮和黃酮醇生物合成、苯丙醇生物合成、半乳糖代謝、澱粉和蔗糖代謝等代謝通路。PLSR分析表明，氨基酸及其衍生物、黃酮、糖類、脂質是葉用枸杞芽主要滋味差異代謝物。其中，L-茶氨酸、表兒茶素、花旗鬆素、異槲皮素、蘆丁、二硫蘇糖醇、棕櫚油酸等26 種代謝物共同影響葉用枸杞芽醇、厚、鮮、甜、苦等滋味，同時，篩選出感官品質較好且滋味物質成分豐富的7 個葉用枸杞品種，包括‘寧杞菜1號’‘寧杞9號’、Z90、Z68、Q3、Q6-13和Z48。本研究結合感官審評與代謝產物的深入分析爲26 個品種（系）葉用枸杞茶選育和資源利用提供了科學依據。

本文《基於感官評價和代謝組學分析葉用枸杞茶》來源於《食品科學》2024年45卷第07期191-201，作者：盧麗，周承哲，徐凱，張波*，郭玉瓊*。DOI :10.7506/spkx1002-6630-20230808-052。點擊下方 閱讀原文 即可查看文章相關信息。

實習編輯：農夢琪；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源於文章原文及攝圖網