导 读

近日，中国农业科学院茶叶研究所吕海鹏研究员团队在国际顶级食品期刊《Food Chemistry》上在线发表了题为“Insights into anthocyanin stability and infusion color in purple leaf teas driven by co-pigment flavonoid interactions”的研究论文。该研究深入探讨了共色素类黄酮化合物与花青素的相互作用，以及如何影响紫叶茶（Purple Leaf Tea, PLT）茶汤颜色的稳定性和表现。
紫叶茶以其独特的鲜艳紫红色泽和丰富的健康益处而备受关注，这些特性主要归因于其高含量的花青素。然而，花青素的颜色稳定性是影响紫叶茶品质的关键因素，而茶中存在的共色素（如类黄酮和有机酸）如何精确、定量地影响花青素的颜色和热稳定性，目前仍有待全面解析。
研究团队通过对紫叶茶浸出液中花青素和共色素进行定量分析，并在模拟体系中用标准品重构了这些相互作用。他们评估了共色素对主要花青素——飞燕草素-3-O-半乳糖苷（D3G）的色度特性和热稳定性的影响，并利用分子对接技术深入阐明了潜在的分子相互作用机制。
研究发现，紫叶茶浸出液中的花青素总量比绿叶茶高出约10.3倍，其中飞燕草素-3-O-半乳糖苷（D3G）和矢车菊素-3-O-半乳糖苷（C3G）是主要成分。共色素显著增强了D3G的着色效果，例如，没食子酸（GA）和奎宁酸（QA）能够引起D3G吸收光谱的蓝移。在热处理（80°C，15小时）条件下，没食子酸显著提升了D3G的稳定性（保留率达21.0%），这与分子对接结果中其强大的氢键和π-π堆叠结合亲和力相符。然而，表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）却显著降低了D3G的稳定性（保留率仅为1.7%）。研究结果表明，特定的分子相互作用（如氢键和π-π堆叠）是决定紫叶茶花青素颜色表达和热稳定性的关键因素。


英 文 摘 要


Purple leaf tea (PLT) is gaining attention for its vibrant color and potential health benefits. This study focuses on the critical role of co-pigmentation in dictating the vibrant color and stability of its anthocyanins. PLT infusions exhibit a distinct reddish-purple hue, contained approximately 10.3-fold higher total anthocyanin levels (average 34.33 μg/mL) than green leaf tea as determined by chromatography, with delphinidin-3-O-galactoside (D3G; average 15.02 μg/mL) and cyanidin-3-O-galactoside (average 7.97 μg/mL) being dominant. Co-pigments markedly intensified D3G's coloration. For instance, gallic acid and quinic acid induced hypsochromic shifts, decreasing λmax by 7–9 nm. Thermally (80 °C, 15 h), gallic acid significantly improved D3G stability (21.0 % retention), correlating with strong docking affinity (−3.605 kcal/mol) via H-bonds and π-π stacking. Conversely, epigallocatechin gallate dramatically reduced D3G stability (1.7 % retention). These specific molecular interactions critically influence PLT's anthocyanin color expression and thermal stability, offering key insights for quality optimization.


代 表 性 图 片

图1. 紫叶茶（PLT）和绿叶茶（GLT）的视觉表征。
（a）PLT茶鲜叶、（b）GLT茶鲜叶、（c）茶汤的视觉外观、（d）茶汤的色度参数、（e）PLT茶汤的可见反射光谱和（f）GLT茶汤的可见反射光谱。


图2. 茶汤中花青素的分析和多变量分析。
（a）PLT和GLT茶汤中关键花青素的浓度，（b）茶汤中关键花青素的PCA得分图，（c）以及茶汤中关键花青素的热图。


图3. 化合物差异分析与相关性分析。
（a）茶汤中鉴定的化合物的火山图，（b）以及关键差异化合物与茶汤色度参数之间的相关性热图。


图4. D3G及其与共色素混合物的光谱特征。
（a）D3G与共色素混合物的紫外-可见光谱（400-700 nm），（b）最大吸收波长（Δλmax）的变化，（c）以及混合D3G与共色素后吸光度（ΔAmax）的变化。


图5. D3G在热处理模拟溶液中的颜色稳定性。
（a）模拟的单组分（G1-G6）和混合组分（G7-G12）溶液的视觉颜色，（b）不同热处理时间段内颜色参数的变化，（c）以及相对于0 h的ΔEab随时间的变化。

图6. D3G的热降解及添加共色素的影响。
（a）D3G的热降解途径和（b）共色素组中D3G的定量保留率。

图7. D3G与共色素（C3G、M3G、EGCG、GA和QA）的分子对接模拟。

相互作用的颜色呈现如下：氢键（黄色虚线）、π-π相互作用（蓝色虚线）、π-阳离子（绿色虚线）。


作者：中国农业科学院茶叶研究所 杨高中

审稿：安徽农业大学 张梁 教授

来源: 中国茶叶学会

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