茶，世界三大无酒精饮料之一，以其独特的风味以及有益健康的品质成分风靡世界。在茶香袅袅的下午，当您惬意地品茗，是否还要计算一下时间，带着一丝今夜是否能安眠的担忧？此时此刻，您是否会呼唤一款，不会影响睡眠的茶叶呢？

咖啡碱，一把神奇的双刃剑

咖啡碱是茶叶滋味物质的主要组成成分之一，除了其本身的苦味之外，还可与茶氨酸、茶黄素或茶红素形成络合物，提高茶汤品质。它具有兴奋神经中枢、缓解疲劳、助消化和利尿等作用。对于大部分人，适量地摄入咖啡碱有益身体健康。

然而，过量地摄入咖啡碱，可能会引起失眠、焦虑等问题。对于心脏病患者和孕妇等特殊人群，过量摄入咖啡碱更是存在健康隐患。

因此，低咖啡碱或脱咖啡碱茶叶产品具有很大的市场需求。据美国茶叶协会统计，美国每年大约有18%茶叶消费是脱咖啡碱茶叶。

为什么要选育低咖啡碱茶树品种？

现在市场上的低咖啡碱茶产品，多是通过热水浸提法、超临界CO2萃取法等加工方式，可能会导致茶叶风味和营养成分的损失，也可能存在安全风险，因此选育低咖啡碱茶树品种是更安全、有效、更符合自然规律的选择。

1、自然的馈赠，随机的突变指向低咖啡碱的结果

咖啡碱（1,3,7-三甲基黄嘌呤，Caffeine），是一种次生代谢产物，对于茶树自身而言，有一定的抗病虫的功能。自然界中，低咖啡碱茶树相对稀少。

咖啡碱的生物合成，以黄嘌呤核苷为底物，通过三步甲基化、一步脱核苷酸化的核心途径实现。这个过程中，一些关键基因的突变，会导致咖啡碱的合成异常，从而产生咖啡碱含量特异的茶树。其中，茶树咖啡碱合成酶TCS1（tea caffeine synthase），是催化咖啡碱生物合成后两步甲基化的关键酶。其基因具有丰富的序列变异多样性，导致酶的活性也具有多样性，从而影响不同茶树中咖啡碱含量的差异。TCS1基因的等位变异是低咖啡碱茶树形成的主要原因之一。

咖啡碱的生物合成核心途径

2、科研的结晶，现有的低咖啡碱茶树品种资源

茶叶中咖啡碱约占干重的2%-5%。我国农业行业标准NY/T 2031-2011规定，咖啡碱含量≥5%或者≤1.5%的茶树被认为是特异种质资源。我国茶树种质资源之丰，堪称世界之最。尽管低咖啡碱茶树稀有，但在科学家的不懈努力下，近些年来获得了许多咖啡碱含量低于1.5%，甚至接近于0的茶树育种新材料，下面为大家介绍一下几种低咖啡碱茶树资源：

可可茶：20世纪80年代，中山大学张宏达、叶创兴等在广东龙门发现了天然无咖啡碱只含可可碱的毛叶茶（又叫可可茶），并筛选出新品种。2008年，中山大学联合广东省农业科学院通过优良无性系选育，选育出了无咖啡碱高可可碱的可可茶1号（20080020），可可茶2号（20080021），并成功申请了植物新品种权。

红芽茶：2018年，中国农业科学院茶叶研究所在福建省南部山区发现了不含咖啡碱的茶树资源—红芽茶。其茸毛稀疏，形态特征上与可可茶明显不同；基本不含咖啡碱、富含可可碱，含有常规栽培茶树缺乏的原花青素等特异成分。

形态特征（左侧为红芽茶，右侧为广东可可茶）

此外，我国低咖啡碱茶树种质资源还有西南地区的厚轴茶、大厂茶和秃房茶等茶组植物野生近缘种。低咖啡碱茶树的培育需要长期的研究和实践，目前，一些低咖啡碱茶树品种正在逐步试种和应用，未来将会为茶叶市场提供更多选择。

参考文献

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[2]梁少茹,王晓,党永超,等.低咖啡碱茶树育种研究进展[J].山东农业科学,2021,53(01):130-136. DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2021.01.022.

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[4] Zhang S , Jin J , Chen J ,et al. Purine alkaloids in tea plants: component, biosynthetic mechanism and genetic variation[J].Beverage Plant Research, 2022, 2:13. DOI:10.48130/BPR-2022-0013.

供稿：中国农业科学院茶叶研究所 叶圆圆

审稿：中国农业科学院茶叶研究所 陈亮 研究员

来源: 中国茶叶学会

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