摘要

   茶树品种在决定京山绿茶（JSGT）品质方面起着关键作用。然而，不同茶树品种如何影响JSGT的品质仍不清楚。本研究旨在分析五个不同茶树品种所产JSGT的风味物质组成及其化学基础，并建立它们之间的相关性，从而为基于风味和保健功效的品种选育提供理论依据。结果表明，在179种挥发性物质中检测出9种关键的香气活性物质，如芳樟醇及其氧化物、香叶醇和(Z)-3-己烯-1-醇；此外，还发现17种非挥发性化合物，如表没食子儿茶素（EC）、L-苏糖酸和表没食子儿茶素没食子酸酯（EGC），对JSGT的滋味特征具有显著影响。五种样品的抗氧化能力和α-葡萄糖苷酶抑制活性与儿茶素及其他成分之间存在显著相关性。总体而言，本研究对提升JSGT品质、探索其健康功效以及增强市场竞争力具有重要意义。

引言

   茶被公认为三种最普遍且具有文化意义的非酒精饮料之一。由于其公认的保健功效以及独特的风味和香气，绿茶在各类茶饮中日益受到青睐。西湖龙井（JSGT）被认为是源自中国浙江省杭州市的典型炒制绿茶。绿茶的分子组成由其鲜叶决定，直接影响其健康益处、感官品质和价格，从而影响消费者的偏好与需求。绿茶的感官特性受多种因素影响，包括冲泡条件）、加工工艺、种植环境以及茶树品种。然而，茶树品种如何具体影响西湖龙井品质的机制仍有待阐明。

   不同品种间的差异也会导致代谢物的差异，因此需要通过非靶向代谢组学进行进一步分析。例如，Li 等人（2024）采用顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME-GC–MS）、溶剂辅助风味蒸发-气相色谱-质谱联用技术（SAFE-GC–MS）以及气相色谱-嗅闻法（GC-O），研究了五个不同六安瓜片茶（LAGP）品种——‘龙井43’（LJ43）、‘大山种’（DSZ）、‘群体种’（QSZ）、‘乌牛早’（WNZ）和‘舒茶早’（SCZ）的芳香成分。结果发现，与其它品种相比，QSZ的新鲜花香中(Z)-3-己烯-1-醇含量显著升高；而具有嫩栗香气的(E)-β-石竹烯则在LJ43、SCZ和WNZ中浓度明显更高。Yue 等人（2023）则利用电子鼻（E-nose）和HS-SPME-GC–MS技术，对16个不同茶树品种制成的武夷岩茶进行了芳香特征分析。本研究鉴定出β-紫罗兰酮、香叶醇、苯乙醇、乙酸苄酯和吲哚等关键挥发性化合物，其中大多数具有果香、花香和木香。然而据我们所知，目前针对不同茶树品种所产金骏眉红茶的香气特征进行分析的研究非常少。上述研究结果为探究不同茶树品种所制金骏眉红茶中挥发性物质的差异提供了实验依据。

   HS-SPME 具有操作简便、高效且环保的特点，常被用于茶叶及其他饮料中挥发性成分的表征，也常作为提取方法用于分析茶叶中高挥发性代谢物。相反，SAFE 在提取过程中效率较高（Lau 等，2018）。通过结合使用 HS-SPME 与 SAFE，可更全面地提取茶叶中的挥发性物质，从而更准确地检测不同品种金丝猴茶（JSGT）的香气特征。GC–MS 是代谢组学中用于鉴定和定量挥发性代谢物的主要分析技术之一。GC-O-MS 将人类嗅觉与仪器分析相结合，已被公认为在大量挥发性物质中识别关键香气活性成分的关键方法。因此，本研究采用 SPME-GC–MS 和 SAFE-GC-O-MS 两种方法，对 JSGT 中代表性挥发性化合物进行了分析。此外，挥发性物质以及包括生物碱、可溶性糖和氨基酸在内的非挥发性物质，对茶汤的风味和色泽也有显著影响。高效液相色谱法（HPLC）因其应用广泛、分离效率高且设备操作简便，成为检测儿茶素和氨基酸的首选方法。以往研究利用肽组学和靶向代谢组学比较了‘龙井43’和‘群体种’两个品种所制龙井茶中的风味贡献成分。研究发现，生物碱、糖类和酚酸等关键初级代谢物在两个品种间存在差异，从而影响了其风味特征。Liu 等（2024）采用超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS/MS）分析了不同茶树品种所产工夫红茶的次生代谢物。结果表明，不同茶树品种所产工夫红茶中次生代谢物的差异主要源于酚酸类次生代谢物和黄酮类化合物的变化。

   此外，一些研究发现，电子鼻已被用于检测和识别茶叶中具有气味活性的物质。同时，电子舌（E-tongue）的响应强度受茶汤中非挥发性成分含量的影响。通过电子舌可对味觉传感器所检测信号的味觉强度进行量化，从而消除人为主观因素的影响。在一项近期研究中，Qi 等（2024）采用HS-SPME-GC–MS结合电子鼻与电子舌技术分析了四种不同等级的九曲红梅茶，揭示了各等级间挥发性化合物存在显著差异。这些研究表明，利用不同茶树品种制作的金丝雀绿茶（JSGT）在挥发性和非挥发性成分上的差异具有可识别性。此外，与茶风味相关的化合物，如茶多酚（TPs）和生物碱，正日益被认可为天然抗氧化剂、α-葡萄糖苷酶抑制剂，并具有多种促进健康的功效。大量研究表明，茶多酚具有多种生物活性功能，包括抗氧化、抗肥胖和抗过敏作用。这些化合物在预防和治疗糖尿病、高血压、坏血病以及胃肠道疾病等方面展现出潜在应用价值。实验表明，将茶叶提取的活性成分应用于食品包装中，可有效延长食品的保质期。茶叶中丰富的抗氧化物质也凸显了其在天然食品保鲜和功能性包装中的应用潜力。此外，将茶叶或茶提取物作为功能性配料添加到食品加工中正变得越来越普遍。因此，明确不同茶树品种间所含生物活性物质的差异具有重要意义。

主要内容

   迄今为止，国内外关于不同茶树品种所制金坛绿茶（JSGT）的风味特征及其健康功效的研究仍较为有限，表明该领域存在明显的研究空白，具有广阔的发展前景。因此，本研究选取了在同一地区种植的五个茶树品种——‘景山1号’（JS1）、‘景山2号’（JS2）、‘英霜’（YS）、‘翠峰’（CF）和‘九坑中’（JK），采用HS-SPME-GC–MS和SAFE-GC-O-MS技术构建不同品种JSGT的风味物质图谱，通过HPLC和LC-MS分析阐明其化学基础，识别导致风味差异的关键化学标志物，并利用电子鼻和电子舌技术关联风味属性与化学成分。在此基础上，进一步评估了样品的体外抗氧化活性及α-葡萄糖苷酶抑制活性（α-GIA）。本研究为JSGT生产中茶树品种的选择提供了科学依据，也为后续JSGT相关研究奠定了基础。

亮点

• 揭示了五个径山绿茶品种在香气、滋味和生物活性方面存在显著差异。  
• 通过GC–MS、GC-O-MS和LC-MS确认了径山绿茶品种中的特征性挥发性和非挥发性成分。  
• 筛选出九种径山绿茶中的关键挥发性化合物。  
• 确定了17种对滋味特征有显著影响的非挥发性化合物。  
• 抗氧化能力与α-葡萄糖苷酶抑制活性与儿茶素高度相关。