2024年, 第44卷, 第1期　
刊出日期：2024-02-25

  

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综述
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  多酚自组装抗菌生物材料的构建及其应用进展

  徐伟, 俞蓉欣, 张相春, 张以稳, 陈红平, 田宝明, 郑芹芹, 吴媛媛, 夏琛, 韦兵

  茶叶科学. 2024, 44(1): 1-15. https://doi.org/10.13305/j.cnki.jts.2024.01.004

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  细菌感染可引起多种疾病,是全球主要死亡原因之一。抗生素一直是治疗细菌感染类疾病的主要策略,但抗生素的过量和不合理使用已导致多种细菌产生耐药性,严重威胁人类生命健康。植物多酚具有天然的抗菌特性,但酚羟基结构的不稳定性限制了其生物利用。为解决这个难题,研究者将多酚与其他物质自组装构建新型纳米生物材料,不仅提高了多酚稳定性和生物利用率,还使其协同发挥抗菌活性,在抗菌领域中具有巨大的应用潜力和优势。综述了近年来不同类型的多酚自组装生物纳米材料构建策略及抗菌性能,包括多酚-金属、多酚-水凝胶、多酚-壳聚糖、多酚-蛋白质和多酚-脂质体等材料,指出了新型多酚自组装生物材料在抗菌领域应用中面临的问题,并对其应用前景进行了展望。
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  茶天然产物缓解痤疮的作用机制研究进展

  吴致远, 王凯博, 陈思霖, 赵碧, 申时全

  茶叶科学. 2024, 44(1): 16-26. https://doi.org/10.13305/j.cnki.jts.2024.01.010

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  茶因其明确的保健功能与健康益处备受人们青睐。随着对茶活性成分的深入研究,茶天然产物已被证实能够对多种疾病模型具有改善效果。痤疮是一种流行性高、复发率高的炎性皮肤病,除传统临床诊疗外,以敷贴、皮肤护理、膳食改善为代表的补充替代治疗也受到欢迎。目前市场上,越来越多的祛痘功效宣称产品在原料中添加茶源活性成分,以茶多酚、咖啡碱、茶氨酸、茶皂素为代表的茶叶天然产物在缓解痤疮上表现出极大的潜力。综述了茶叶不同功效成分在抑制皮脂分泌、减轻粉刺发生、改善皮肤微生物失调、减缓皮肤局灶性炎症的作用及分子机制,以期为含茶功效宣称产品的研发提供参考。
研究报告
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  氟胁迫条件下茶树叶部实时荧光定量PCR分析中内参基因的筛选与验证

  李庆会, 李睿, 温晓菊, 倪德江, 王明乐, 陈玉琼

  茶叶科学. 2024, 44(1): 27-36. https://doi.org/10.13305/j.cnki.jts.2024.01.001

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  为了筛选氟胁迫条件下茶树（Camellia sinensis）叶部用于实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析的内参基因,以课题组前期筛选的低氟茶树品种福鼎大白茶和高氟茶树品种金观音为试验材料,利用qRT-PCR技术结合geNorm、NormFinder和BestKeeper软件,分析氟胁迫条件下（0.42 mmol·L^-1 NaF）8个候选内参基因（CsACTIN、CsEF-1α、CseIF-4α、CsGAPDH、CsPP2A、CsTBP、CsTIP41和CsUBC）在茶树不同叶位（新梢和老叶）、不同胁迫时间（0、1、3、7 d）的表达稳定性。结果显示,在氟胁迫条件下,茶树新梢中最优内参基因组合是CsEF-1α、CsTIP41、CsTBP和CsACTIN,老叶中最优内参基因组合是CsPP2A和CsUBC。利用筛选得到的最优内参基因组合分析氟输出蛋白基因（CsFEX）的表达情况,发现CsFEX在两个茶树品种的新梢和老叶中的表达趋势一致,说明筛选的内参组合可用于氟胁迫条件下茶树新梢和老叶中目的基因的检测。
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  基于Meta分析的2000—2022年中国茶园土壤重金属污染风险评价与来源分析

  杨琰琥, 陈潇涵, 张晓晴, 任大军, 张淑琴, 陈旺生

  茶叶科学. 2024, 44(1): 37-52. https://doi.org/10.13305/j.cnki.jts.2024.01.002

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  重金属污染是影响茶园生态环境和茶叶产品安全的重要因素之一。针对我国主要茶产区（湖北、湖南、福建、云南、贵州、四川等省份）,搜集调查茶园土壤重金属Cu、Pb、As、Hg、Cd、Cr、Zn、Ni污染的相关文献,使用Meta分析方法计算单个研究的权重,从而获得各省份及全国茶园土壤重金属浓度的加权平均值,采用潜在生态风险指数法和地质积累指数法进行生态风险评估,并通过APCS-MLR模型进行来源分析。结果表明,与背景值相比,8种重金属均有一定程度的富集,其中Hg、Cd污染较为严重,Hg中度及以上风险主要分布在贵州、陕西、四川和安徽等内陆省份,Cd中度及以上风险主要分布于广东、福建、浙江、江苏、山东、海南等沿海省份,两种重金属主要表现为轻微至中度风险。与世界其他国家相比,发展中国家的茶园或农业用地重金属含量普遍较高,Cd、Hg是污染程度较为严重的元素。来源分析结果表明,第一、第二、第三、第四主成分分别为自然源、工业活动污染源、交通废气污染源、农业活动污染源,工农业活动是主要污染因素,Hg主要来自工业活动,Cd主要来自农业活动。
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  喷施不同浓度海藻叶面肥对茶叶产量和品质的影响

  王利民, 陈诗平, 黄东风

  茶叶科学. 2024, 44(1): 53-61. https://doi.org/10.13305/j.cnki.jts.2024.01.007

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  研究不同浓度的海藻叶面肥（Organic-based biostimulant formulas,OBFs）喷施下茶青产量和品质的变化,为红壤区茶树高产优质栽培提供理论指导。在常规施肥的基础上,以不喷施OBFs为对照（T₀）,在茶园设置5个OBFs叶面肥喷施体积分数0.33%、0.66%、0.99%、1.32%、1.65%,分别记为T₁、T₂、T₃、T₄、T₅,研究喷施不同浓度OBFs对茶树嫩叶吸收养分、以及茶产量与品质的影响。结果表明,喷施OBFs可以改善茶树农艺性状、促进嫩叶吸收养分和增产提质。与T₀相比,T₁、T₂、T₃、T₄、T₅处理茶青产量分别增加1.4、1.4、1.3、2.1、2.4倍（P<0.05）。随着OBFs喷施浓度增加,茶青总生物碱、咖啡碱和氨基酸的含量先升后降。与T₀相比,T₁和T₂处理茶青总生物碱分别增加9.6%和9.3%,咖啡碱分别增加9.3%和11.4%,氨基酸含量分别增加5.0%和12.4%（P<0.05）。此外,T₁和T₂处理下茶青氮含量分别增加5.5%和6.1%,磷含量分别增加19.9%和13.3%,钾含量分别增加20.9%和10.0%;T₁处理下茶青硅含量增加14.8%（P<0.05）。茶青产量与芽头密度、百芽重、节间长、叶面积、叶绿素含量均显著正相关;茶青咖啡碱、总生物碱与茶青氮、磷、钾和硅含量呈显著正相关,茶青非必需氨基酸、必需氨基酸含量与茶青氮、磷、钾含量均有显著的正相关关系。综上所述,喷施OBFs可以提高茶青产量,其中以喷施1.65% OBFs茶青产量较高,喷施0.33%、0.66% OBFs可以提高茶树嫩叶氮、磷、钾和硅元素的含量,改善茶树农艺性状,实现茶青产量和品质的双提升。
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  基于改进YOLOv7-tiny的茶叶嫩芽分级识别方法

  洪孔林, 吴明晖, 高博, 冯业宁

  茶叶科学. 2024, 44(1): 62-74. https://doi.org/10.13305/j.cnki.jts.2024.01.006

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  实现自然生长环境的茶叶嫩芽分级识别是名优茶智能化采摘的基础,针对光照、遮挡、密集等复杂环境造成的茶叶嫩芽识别精度较低、鲁棒性较差等问题,提出了一种基于YOLOv7-tiny的改进模型。首先在YOLOv7-tiny模型的小目标检测层添加卷积注意力模块,提高模型对小目标特征的关注能力,减少复杂环境对茶叶嫩芽识别的干扰;调整空间金字塔池化结构,降低模型运算成本,提高检测速度;使用交并比（Intersection over Union,IoU）和归一化Wasserstein距离（Normalized gaussian wasserstein distance,NWD）结合的损失函数,改善IoU机制对位置偏差敏感的问题,进一步提高模型对小目标检测的鲁棒性。结果表明,该模型的检测准确率为91.15%,召回率为88.54%,均值平均精度为92.66%,模型大小为12.4 MB,与原始模型相比,准确率、召回率、均值平均精度分别提高2.83、2.00、1.47个百分点,模型大小增加0.1 MB。与不同模型的对比试验表明,该模型在多个场景下的嫩芽分级检测中漏检和误检较少,置信度分数较高。改进后的模型可应用于名优茶采摘机器人的嫩芽分级识别。
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  名优茶采摘机器人收获试验

  李亚涛, 周宇杰, 王少卿, 陈建能, 贺磊盈, 贾江鸣, 武传宇

  茶叶科学. 2024, 44(1): 75-83. https://doi.org/10.13305/j.cnki.jts.2024.01.003

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  研制新一代履带式名优茶采摘机器人并以其为试验对象,在田间进行龙井茶采摘试验,对其检测、定位、末端采摘的精度以及各环节耗时进行试验评估。结果表明,所研制的名优茶采摘机器人检测成功率为88.54%,定位成功率为84.07%,末端采摘成功率为87.22%,整机采摘成功率为61.30%,所采茶叶可满足中端龙井茶要求。单芽采摘时间约1.51 s,1 h可采摘2 000多个,基本实现一台机器替代一个工人的采摘效率。
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  武夷肉桂加工中挥发性成分糖苷结合物和香气品质形成研究

  吴宗杰, 欧晓西, 林宏政, 余欣茹, 程守悦, 吴晴阳, 李鑫磊, 孙云

  茶叶科学. 2024, 44(1): 84-100. https://doi.org/10.13305/j.cnki.jts.2024.01.005

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  肉桂是武夷岩茶主栽品种,具有馥郁的花果香和辛锐的桂皮味特征。为明确武夷肉桂关键呈香物质和挥发性成分糖苷结合物（GBVs）对香气的贡献,采用超高效液相色谱四极杆/静电场轨道阱质谱仪系统（UHPLC-Q-Exactive/MS）和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）技术对武夷肉桂加工过程GBVs和香气物质动态变化进行研究。结果表明,共检测到武夷肉桂11个不同加工阶段的276种香气物质,这些香气物质包括酯类、醇类、杂环化合物类、酮类、醛类、萜类等多种组分,其中杂环化合物类、酯类、萜类和醇类香气组分含量较高。正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）发现,武夷肉桂中30种特征香气物质变量重投影要性值和香气活度值均大于1,其中具有青味的(Z)-3-己烯醇和(E)-2-己烯醛含量在加工过程中下降,呈花香或果香的芳樟醇、苯甲醇、苯乙醛、香叶醇和β-罗勒烯含量在加工过程中上升,脱氢芳樟醇和α-石竹烯具有辛香的特征,可能是肉桂品种特征香气桂皮辛香的主要贡献物。在武夷肉桂毛茶中芳樟醇、苯乙醛、苯甲醇、2-乙氧基-3-甲基吡嗪和(E,E)-3,5-辛二烯-2-酮等物质香气特征影响值大于1,说明这些物质是武夷肉桂加工过程中关键呈香物质。在武夷肉桂中鉴定到10种GBVs,在加工过程中,葡萄糖苷的含量呈上升趋势,而樱草糖苷的含量呈下降趋势,GBVs总含量上保持相对稳定。在做青后期,葡萄糖苷和樱草糖苷的含量都呈现下降趋势,特别是苯甲基樱草糖苷、2-苯乙基樱草糖苷、香叶基樱草糖苷、芳樟基樱草糖苷和香叶基葡萄糖苷显著下降,结果表明GBVs参与了武夷肉桂花果香和甜香的形成。研究结果阐明武夷肉桂特征香气成分以及GBVs在武夷肉桂香气形成中的作用,有利于更好地提升武夷肉桂香气品质,提质增效。
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  不同等级径山茶特征香气成分分析

  张汇源, 马宽, 高婧, 金俞谷, 王玉洁, 苏祝成, 宁井铭, 陈红平, 侯智炜

  茶叶科学. 2024, 44(1): 101-118. https://doi.org/10.13305/j.cnki.jts.2024.01.009

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  为深入探究不同等级径山茶的香气差异,采用搅拌棒吸附萃取-气相色谱-质谱-联用技术（SBSE-GC-MS）、顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术（HS-SPME-GC-MS）以及气相色谱-嗅闻分析技术（GC-O）对特级、一级、二级、三级径山茶的挥发性物质进行分析。从4个等级的径山茶中共鉴定出161种挥发性化合物。通过主成分分析（PCA）和聚类分析（HCA）揭示了不同等级的径山茶之间的差异。运用正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）的变量投影重要性（VIP）确定不同等级茶叶样品间的候选差异挥发物并通过相对香气活度值（ROAV）和GC-O的分析进一步对差异化合物进行筛选。18种挥发性化合物,芳樟醇、香叶醇、吲哚、(Z)-茉莉酮、二甲基硫醚等物质被鉴定为不同等级径山茶的关键差异挥发性化合物。其中,二氢芳樟醇、茉莉酸甲酯和吲哚在特级径山茶样品中的含量显著高于其他等级,并与(Z)-茉莉酮、δ-癸内酯和1-辛烯-3-醇等香气活性物质共同构成了特级径山茶样品中清花香的特征香气品质。本研究揭示了不同等级径山茶的特征性挥发物具有显著差异,从化学计量学和多元统计分析的角度为绿茶的等级区分提供参考。
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  EGCG对高脂饮食GK大鼠白色脂肪米色化的诱导作用与机制研究

  万丽玮, 曾鸿哲, 彭丽媛, 文帅, 刘昌伟, 鲍肃都, 安勤, 黄建安, 刘仲华

  茶叶科学. 2024, 44(1): 119-132. https://doi.org/10.13305/j.cnki.jts.2024.01.008

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  脂肪组织类型与人体代谢密切相关,通过饮食或营养干预将白色脂肪细胞转变为产热的米色脂肪细胞是一种减少脂肪积蓄、调节代谢的安全策略。目前关于白色脂肪组织米色化作用的研究多聚焦于肥胖群体,为探究EGCG对非肥胖代谢紊乱群体的内脏白色脂肪组织米色化的诱导作用及相关机制,采用非肥胖型自发性2型糖尿病模型Goto-Kakizaki（GK）大鼠,给予每日高脂饮食,并进行40 mg·kg^-1和80 mg·kg^-1 EGCG灌胃干预,检测GK大鼠的体质量、摄食量、脂肪组织细胞形态及米色化相关基因表达水平、UCP1蛋白表达水平,并进行转录组测序。结果表明,80 mg·kg^-1 EGCG灌胃干预对GK大鼠摄食量和体质量无明显影响,但能够促使脂肪细胞呈现向多房型脂肪细胞转变趋势,并显著上调米色化相关的Pparg、Ppargc1a、Ucp1基因表达水平和UCP1蛋白表达水平,具有诱导高脂饮食GK大鼠内脏附睾白色脂肪组织米色化的作用,且表现出调节脂质代谢的潜力。结合转录组分析结果表明,EGCG对高脂饮食GK大鼠白色脂肪组织米色化的诱导作用机制可能与PPAR信号通路、PI3K/Akt信号通路和MAPK信号通路有关。
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  六安瓜片冲泡控制图的建立

  赵潇奕, 陈艾妮, 姜青, 赵蕾, 邱桐, 方婉昕, 梁楚韵, Sharipova Alina, 戴前颖

  茶叶科学. 2024, 44(1): 133-148. https://doi.org/10.13305/j.cnki.jts.2024.01.012

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  咖啡冲煮控制图在咖啡行业有着广泛的应用。借鉴咖啡评价指标,以六安瓜片为研究对象,将体现风味平衡度和浓度的萃取率（Extraction yield,EY）及总溶解固体（Total dissolved solids,TDS）用作评价茶汤的质量指标。应用生存分析法确定实现六安瓜片茶汤最大消费者接受度的最佳EY范围为2.53%~4.57%,最佳TDS范围为0.14%~0.28%,并以此为“理想”区域建立了六安瓜片冲泡控制图,在消费者层面和专家层面均得到了验证。研究表明,采用茶水比（g∶mL）为1∶30~1∶15,温度在85~100 ℃时,第一泡茶汤在33 s内调节冲泡时间,第二泡茶汤在15 s内调节冲泡时间,第三泡茶汤在13 s内调节冲泡时间,可以得到“理想”区域的茶汤。本研究为科学地冲泡六安瓜片及其他绿茶提供了理论支持。
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  我国茶业碳汇的时空演变规律和空间分异格局研究

  袁俐雯, 张俊飚, 秦江楠

  茶叶科学. 2024, 44(1): 149-160. https://doi.org/10.13305/j.cnki.jts.2024.01.011

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  茶园生态系统具有重要的碳库功能。分析测评茶园生产种植过程中的碳汇水平,对科学评估茶园潜在的生态价值,推动茶产业绿色低碳发展意义重大。选取全国16个茶叶主产省份1978—2020年数据,借助茶树生长周期的生物量模型、土壤含碳量模型核算评估了我国茶业碳汇的基本情况,利用重心拟合模型分析了茶业碳汇的时空演变规律,并结合地理探测器模型就其空间分异的驱动因子展开探讨。结果表明：（1）我国茶业碳汇总量呈阶段性增长态势,于2020年达到73 531.10万t,且土壤碳汇积累量高于植被碳汇,碳汇强度则具有“升-降-升”变化特征;（2）各省际茶业碳汇强度差异明显,高强度省份聚集在我国东部沿海和西部地区,碳汇重心长期位于湖南省境内,但稍有向西位移趋势;（3）农业补贴、农业经济发展水平是影响我国茶业碳汇空间分布格局的重要驱动力,但不同地区茶业碳汇空间分异的主导因子存在区别。基于此,从茶业碳汇的管理经营以及产业政策制定等方面提出相关建议。
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  茶类农业文化遗产价值实现的路径研究——基于31个典型案例的实证分析

  马婕, 叶超杨, 毛丽玉

  茶叶科学. 2024, 44(1): 161-174. https://doi.org/10.13305/j.cnki.jts.2024.01.013

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  茶类农业文化遗产的价值实现是其保护和可持续发展的重要途径。基于“技术-组织-环境”（Technology-Organization-Environment,TOE）框架,探讨技术、组织和环境3类因素对茶类农业文化遗产价值实现的组态效应以及不同因素之间的联动匹配关系。基于31个典型茶类农业文化遗产案例作为研究样本,运用模糊集定性比较分析（Fuzzy-sets qualitative comparative analysis,FsQCA）的方法挖掘茶类农业文化遗产价值实现的影响因素和驱动路径。研究发现：（1）茶类农业文化遗产的价值实现是必要条件和充分条件共同作用的结果;（2）高水平茶类农业文化遗产的价值实现是核心条件联带边缘条件发挥作用的结果,其典型模式为“组织环境协同型”“社会资源主导型”和“综合联动型”3种;（3）非高水平与高水平茶类农业文化遗产价值实现的驱动组合存在非对称性。因此,为促进我国茶类农业文化遗产价值实现,可以结合自身资源禀赋和外在条件因素选择不同的实现路径。