苦茶低咖啡因机理研究

茶作为日常饮料之一，其生理保健功效越来越清晰，但咖啡因的副作用也越来越明显，人们对含低咖啡因或脱咖啡因产品的需求越来越大，因而对去除咖啡因的研究成了热门。苦茶是一种天然含低咖啡因的野生茶叶资源，而且富含另苦茶碱，经初步研究它是咖啡因的代谢产物。笔者已经对其合成经路做了初步研究，对其代谢进行进一步的全面了解，探讨苦茶低咖啡因和四甲基尿酸代谢的分子遗传机理及影响因素将有利于开发一种新的天然含低咖啡因的茶叶资源，同时也可以为茶叶资源分子育种提供新的思路。..本项目拟以现有的低咖啡因茶品系苦茶为材料，利用Tracer等方法，研究咖啡因代谢途径中的咖啡因氧化酶、苦茶碱合成酶等关键酶调控基因的结构和表达，明确咖啡因的代谢遗传分子机理，为进一步开发含低咖啡因的茶树资源提供理论依据。

研究了不同季节不同苦茶单株中咖啡碱合成代谢途径及途径中的关健酶基因的表达和序列分析，并对苦茶碱的生理功能进行了初步探索。结果表明，各生化成分随季节变化趋势不同。不同苦茶单株中茶多酚含量高于普通茶叶，且夏季含量高于春秋季节；而氨基酸含量变异范围为0.84%-2.63%，要远低于普通茶树，秋季含量最高；儿茶素总量（13.82%）较普通绿茶要高，且均以酯型儿茶素为主；各单株均以苦茶碱为绝对优势嘌呤碱，均检测到少量咖啡碱。苦茶中咖啡碱可以进一步代谢成苦茶碱，也可以降解成可可碱。相应的咖啡碱合成酶基因（TCS1）和可可碱合成酶基因（KCTBS）的表达在各单株中的变化趋势不同；TCS1和KCTBS的核苷酸序列与普通茶中同源性分别达到90%和87%以上，各单株间也存在差异，这些差异可能是导致苦茶低咖啡碱的原因。苦茶碱安全无毒，具有消炎镇痛作用，本研究成果对于苦茶资源的早期鉴定和开发利用有重要意义。