基于穩(wěn)定性同位素15N示蹤和代謝譜分析技術(shù)的茶葉氮代謝研究.pdf

1、硝態(tài)氮和銨態(tài)氮是植物吸收利用的兩種主要的氮素形態(tài)，茶樹是一種耗氮量較高的植物，氮素直接或間接的影響茶樹的新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育。氮素不僅影響茶樹的生理特征，也影響茶樹的生化成分。氮素是蛋白質(zhì)、氨基酸、葉綠素等許多重要的有機(jī)物的組成元素，茶葉中的含氮化合物如氨基酸、咖啡堿、水浸出物等對(duì)茶葉的色澤、湯色、滋味有直接的影響。本文研究不同氮素形態(tài)對(duì)茶葉氮代謝有效化學(xué)成分的影響，闡明茶葉品質(zhì)的形成機(jī)理，對(duì)于茶樹的合理施肥以及茶葉的品質(zhì)調(diào)控提供試驗(yàn)依據(jù)

2、。
　　 本課題以茶樹品種“龍井43”為實(shí)驗(yàn)材料，分別用以銨態(tài)氮(NH4+)、硝態(tài)氮(NO3-)、全氮、無氮來處理茶苗，然后采集不同發(fā)育時(shí)期的茶樹一芽一葉、一芽二葉、一芽三葉和功能葉和根部組織并保存-80℃的超低溫冰箱，然后建立代謝譜分析中有關(guān)樣品制備和分析檢測(cè)的技術(shù)平臺(tái)。在制備水相提取物樣品時(shí)，水相提取物進(jìn)樣前要進(jìn)行衍生化處理，然后采用氣.質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)進(jìn)行樣品分析，依據(jù)NIST和Wiley數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)GC-MS分析圖

3、譜中各代謝物進(jìn)行結(jié)構(gòu)解析。GC-MS圖譜依次進(jìn)行濾噪、歸一化、基線校準(zhǔn)和峰匹配處理，應(yīng)用主成分分析(PCA)和偏最小二乘法分析(PLS)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，研究不同氮素形態(tài)對(duì)茶鮮葉氮代謝品質(zhì)形成的影響及不同生育期間的相互差異。試驗(yàn)取得以下主要結(jié)果：
　　 建立了茶葉水相提取物的代謝譜分析技術(shù)平臺(tái)，并對(duì)茶葉水相供試樣品進(jìn)行GC-MS分析。結(jié)果表明，茶葉水相提取物中各色譜峰區(qū)分度較好，基本實(shí)現(xiàn)基線分離。利用NIST質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)譜圖中的代謝

4、物逐一進(jìn)行檢索和鑒定，從分離得到的124個(gè)峰中共鑒定出101個(gè)峰，被鑒定化合物占總離子流出峰面積的99.17％。茶葉水相提取物中最主要的成分為有機(jī)酸類、糖類、糖醇、糖苷類，其中羥丙酮酸(10.71％)、葡萄糖苷(6.83％)、D-果糖(4.82％)、2.戊酸(2.94％)、L-脯氨酸(2.93％)、丁二酸(2.81％)、赤蘚糖(2.58％)、絲氨酸(1.41％)等含量較高，茶鮮葉中除了檢測(cè)出含有大量的異檸檬酸(4.06％)之外，還含有醋

5、酸(0.51％)、核糖酸(0.17％)、扁桃酸(0.03％)等微量有機(jī)酸；還檢測(cè)到微量的醇類物質(zhì)，如阿拉伯糖醇(0.024％)、核糖醇(0.07％)、植醇(0.06％)等；除葡萄糖苷外，糖苷類物質(zhì)還檢測(cè)到微量的D-吡喃甘露糖苷(0.03％)。
　　 對(duì)茶葉水相提取物GC.MS檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA和PLS分析，結(jié)果表明：不同氮形態(tài)(NH4+、NO3-、全氮和無氮)處理樣品能進(jìn)行較好的區(qū)分，表明供試的茶葉樣品中非揮發(fā)性物質(zhì)組成差異較大