以紫娟为代表的紫色芽叶品种，由于其高花青素含量所具有的抗氧化、消炎、预防心血管疾病、抗癌等独特的保健功效，使其具有更加独特的开发特色以及健康茶产品的发展前景。文章分别从花青素合成途径与调控因素、特异性紫色芽叶茶树种质资源创新利用、紫色芽叶茶树品种的生理特性、紫色芽叶茶加工工艺4个方面进行总结与展望。
紫鹃茶品种和普通绿茶品种
紫色芽叶品种是茶树中比较常见的特异性叶色品种，多见于群体种中，其高含量花青素是造成芽叶颜色呈现紫色的重要原因。随着对于花青素在抗氧化等方面所具有的特殊功效的不断发掘，茶树育种工作者开始有针对性地选育高花青素含量的紫色芽叶品种。同时，也开始深入研究不同加工工艺所制干茶的品质成分特征、健康功效和品饮特性。
1. 茶树芽叶呈现紫色的调控因素花青素是决定茶树芽叶紫红的主要因素，其生物合成途径主要包括苯丙烷途径和类黄酮合成途径。苯丙氨酸作为花青素合成的前体物质，在苯丙氨酸裂解酶等3个酶作用下合成4-香豆酰CoA。4-香豆酰CoA分别经过查尔酮合成酶、查尔酮异构酶和黄烷酮3-羟化酶的作用下转化为二氢黄酮醇。后在二氢黄酮醇还原酶的作用下形成无色花色素，作为花青素生物合成的网格结构。最终，在花青素合成酶和尿苷二磷酸葡萄糖基转移酶作用下形成稳定的花色苷，并经过各种修饰后转运至液泡中储存。
茶树花青素合成途径
花青素的合成通常受到环境因素的调控。在早春以及夏季高温时茶树经常出现紫色芽叶，这一般是由于花青素累积造成的。茶树芽叶累积花青素呈现紫色一般分为2种情况，一种是受到外界环境条件影响，通常是高温强光等胁迫，以及季节性影响产生阶段性紫色。有研究发现，在光照强度增加的情况下，参与花青素合成的基因表达会上调，从而促进花青素的合成。而且，不同光质之间差异很大。紫外光能够提高花青素合成基因的表达，从而提高花青素含量。蓝光和红光也能够显著提高茶树芽叶中花青素含量。温度也是调控花青素合成的一个因素，低温可以诱导花青素合成相关基因PAL、CHS和CHI的表达上调，从而促进花青素的合成。另一种情况是自身遗传特性，某些特异性紫芽茶树品种全年出现紫色芽叶，如紫娟和紫嫣。
2. 紫色芽叶茶树种质资源创新利用
调查发现76%的安化群体种茶树具有红紫芽叶。从云南大叶群体种中选拔出11个红紫芽品系优良单株，其芽叶花青素含量在2.6～14.9 mg/g。利用九龙袍、茗科1号(金观音)、铁观音、紫娟等茶树种子繁育，从中筛选出18个紫色芽叶新品系，其花青素含量在3.4～19.7 mg/g。从思茅茶树良种场资源圃中筛选出5个红紫芽茶单株，其一芽三叶花青素含量在2.0～8.5 mg/g。在浙江省景宁、庆元、莲都、松阳、遂昌等地区，从群体种茶园中筛选了65份叶色紫化的茶树单株，测定其花青素含量在2.2～15.6 mg/g之间。
目前，获得品种权且具有一定栽培面积的紫芽茶类为紫娟和紫嫣。紫娟嫩梢的芽、叶、茎均为紫色，一芽二叶花青素含量高达29.1 mg/g。紫娟鲜叶加工而成的绿茶色泽紫黑，茶汤紫红，味醇厚，香气特殊;红茶香型高雅，汤色清澈红亮、金圈持壁，口感清爽、舌底生津、回味无穷，叶底红褐光亮。
紫嫣嫩梢的芽、叶、茎均为紫色，春茶一芽二叶花青素含量高达27.3 mg/g。紫嫣鲜叶加工的烘青绿茶色青黛，汤色蓝紫清澈，有嫩香，滋味浓厚尚回甘，叶底色靛青;红茶外形乌润，香气浓郁、有甜香，滋味甜醇。
紫芽茶树品种的物候期、主要功能成分含量及品质特点
3. 紫色芽叶茶树品种的生化特性
花青素的含量高低决定了茶树芽叶颜色的深浅程度。目前已经报道的红紫色芽叶茶树的花青素含量为2.0～49.0 mg/g，不同品种之间差异很大。目前已经获得品种权登记的2个紫芽茶品种紫娟和紫嫣，属于花青素含量比较高且稳定的紫芽茶树品种，其春茶一芽二叶的花青素含量为20.0 mg/g左右，不同种植地区之间存在一定的差异。
除茶树品种之间差异外，茶树芽叶中花青素含量还与芽叶生长部位、采摘季节等因素有关。以紫娟为例，其不同部位芽叶中花青素含量由高到低依次为一叶、二叶、三叶、芽、四叶、 梗、成熟叶，这可能与调控花青素转运的CsGSTF1的基因表达量随芽叶发育成熟而下降有关。对紫嫣和紫娟在不同季节花青素总量变化的研究发现，夏季含量最高，秋季次之，春季最低。
紫娟茶树叶片不同发育阶段色泽变化情况(从左至右依次为紫色芽，深紫色第二叶，紫红色开面叶，深绿色成熟叶)与常规绿色芽叶品种相比，紫色芽叶茶树品种除了具有更高的花青素含量之外，其茶多酚、咖啡碱等与茶叶品质相关的成分含量也普遍较高，但是氨基酸含量较低。 4. 紫色芽叶茶加工特性随着对花青素研究的不断深入，尤其是花青素作为一种强自由基清除剂所具有的降血糖、抗氧化、预防疾病、抑制肿瘤细胞发生及抗菌消炎等多种保健功能，使花青素受到越来越多的重视。通过加工工艺的优化调整，降低紫色芽叶茶叶的苦涩味，同时保持较高含量的花青素成为茶叶加工中一个重要研究目标。
紫娟炒青绿茶、紫娟烘青绿茶和普通绿茶
花青素容易受加工或保存环境的pH、温度、氧浓度等外界因素的影响。例如，花青素的解离速度随着温度的升高或热降解时间的延长而加快。利用紫娟原料加工成绿茶花青素含量最高，其次为加工成白茶和红茶，加工的黑茶中花青素含量最低。进一步分析各个加工环节对花青素含量的影响发现，在绿茶加工过程中杀青和干燥2个环节是造成花青素含量下降的主要过程;在红茶加工过程中，发酵是造成花青素含量降低的主要过程;在白茶加工过程中花青素含量逐步降低，其中干燥环节降低幅度最大。这些研究证明以紫色芽叶为原料，加工绿茶能够保留更多的花青素。
5. 小结与展望
紫色芽叶茶因高含量的花青素而具有的保健功效受到人们越来越多的关注，目前在品种选育和产品加工方面已经取得了一些研究进展，登记品种有紫鹃、紫嫣和东方紫婵，千秋墨、四明紫墨、四明紫霞、虞舜红、金川红妃等获得品种权，但是还需要进一步推广。虽然紫娟的推广面积较大，但作为大叶类品种，其推广地区受到气候条件的制约，仍存在一定的局限性。因此，需加强培育适应性更广的中小叶种优质紫色芽叶茶树品种。加工过程会造成花青素含量的降低，尤其是高温和红茶发酵等环节，因此如何在保证茶叶品质的同时优化调整加工工艺，降低花青素的分解从而保证其保健功效仍需进一步研究。另外，目前在紫色芽叶茶树品种的深加工利用方面研究甚少，也需加强研究。
来源：中国茶叶
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紫芽茶是有性系原始群体种茶叶生长过程中的一种变异，通常三级叶以内也都是紫色，而当叶片成熟后又恢复为深绿色。紫芽茶其鲜叶呈紫色或紫红色而俗称紫芽茶、紫茶、红茶，产区老百姓各地叫法不一。云南大叶种为有性繁植，性状多不稳定，这类芽叶生长过程中的色泽变异比较常见，各茶区中都有，其与茶叶发育状态及光照强烈程度有关，所以夏茶相对来说较多一些。
紫娟茶，条索细长呈紫黑色，汤色紫红，叶底呈靛青色，故有“三色茶”之称。是1985年，云南省农科院茶叶研究所，选变异紫芽茶培育出的，鲜味色泽呈紫芽、紫叶、紫茎的改良无性系新品种。最早于云南茶科所茶园内种植，后思茅、勐海周边地区引种种植。
紫芽、紫娟此类茶品相对来说，花青素及儿茶素含量较高，制成成茶，苦涩味重，口感并不佳，部分地区还带有酸味。各地变异紫芽茶所制茶品其口感品味均不佳，包括非常大的古树单株紫芽茶，所制茶品均无甚品味。紫娟茶培育发展也已经几十年了，发展并不太好，主要原因也是其口感并不理想。不良商贩过度宣传、炒作其美容、抗衰老等，并依陆羽所著《茶经》言：“茶者，紫者为上”，为噱头，其实并无过多稀奇，也非什么神奇珍品，品饮价值并不高，“芽紫者变异也，味苦劣，常弃之”。茶友们理智对待。
【临沧邦东乡那罕紫芽古树岩茶】
杭州西湖区龙坞茶镇某茶园内，安装有含高效性诱剂的船型诱捕器、黄红双色诱虫板、窄波LED杀虫灯。
中国农科院茶叶研究所供图
将一包粉末倒入一瓶矿泉水，再摇晃几秒，一瓶甘甜香醇的茶就泡好了……这不是在变戏法，而是运用生物技术提取、分离、纯化制成的速溶茶的冲泡场景。
“我们研制出了复合酶水解技术，让苦涩的茶汁变得甘甜。”12月中旬，中国农业科学院茶叶研究所茶深加工与多元化利用团队首席科学家尹军峰研究员接受科技日报记者采访时，现场演示了速溶茶泡制。记者发现，不同于速溶咖啡，速溶茶粉经冷水泡制后澄澈透明，口味与茶饮料无异，且没有颗粒感。
一叶飘香，滋养一方。“十三五”期间，我国茶叶种植面积和产量持续保持世界第一。茶产业在实施脱贫攻坚和乡村振兴中发挥了重要作用。在我国茶产业高质量发展背后，生物科技正成为重要支撑。
运用复合酶“添加剂”大幅提升夏秋茶附加值
地处大别山腹地的安徽省六安市金寨县，有着“八山半水半分田，一分道路和庄园”的地形地貌特征，产茶历史悠久，已建成10万亩绿色生态茶园。为优化茶产业结构、助力脱贫攻坚，2018年，金寨县转变思路，着力发展夏秋茶生产及深加工。
相较于春茶，夏秋茶滋味苦涩而香气差，因品质低、利用途径少，常遭受大量弃采。然而，我国茶园夏秋茶占茶叶产量的50%以上，一直存在结构性产大于销的问题，影响茶业增效及茶农增收。
“团队通过16年系统研究，创制了将夏秋茶苦涩味转化为回甘的新方法。通过引进我们的专利技术，位于金寨县的安徽省三安生物科技有限公司已建成年产200吨的高香冷溶原味速溶茶生产线。”尹军峰介绍道，经生物技术与食品高新技术的集成处理，原本苦涩的夏秋茶摇身一变，成为了高质、方便的茶叶新产品。
尹军峰解释说，经研究发现，绿茶中以苦涩味为主的酯型儿茶素与呈现回甘滋味特征的非酯型儿茶素之间，可通过生物酶解进行转化调控。团队利用复合酶水解，实现了茶汁滋味的定向精准调控，提升了夏秋茶口感。
通过构建夏秋茶高值化梯次利用技术体系，2018年至2020年，尹军峰团队主要技术产品让30万吨夏秋茶涨了身价，直接新增产值超40亿元，应用区茶农每亩增收1675元，实现间接效益205亿元。
“夏秋茶资源利用率仍有较大的提升空间。”尹军峰说。业内专家建议，可通过生物技术挖掘茶叶新功能，如应用酶膜联用技术，尝试研发茶黄素、茶氨酸、茶多酚或儿茶素等含量高的风味特性良好的功能型茶饮料和茶食品，应用微生物定向发酵技术开发具有特殊功能的发酵型茶饮料和茶食品等。
用性诱剂诱杀害虫生物诱捕器实现环境零污染
在冬日暖阳的照射下，杭州西湖区龙坞镇的茶园仍显翠绿。置身于这万亩翠色中的船型诱捕器并不显眼，但每年3月至10月，它们对茶园虫害的防治作用却举足轻重。
“诱捕器的奥妙在所用的诱芯。”中国农科院茶叶研究所病虫害防控团队首席科学家周利研究员介绍，通过分离鉴定引起害虫生理活性的物质，再进行人工合成模拟仿制出散发害虫气味的诱芯，可以实现对害虫的有效诱捕。在保障茶叶产量的同时，可有效减少茶园化学农药使用量，提升茶叶质量安全、减少茶园环境污染。
以茶尺蠖为例，其幼虫咬食叶片，能将茶树吃得光秃秃，导致茶树减产、长势衰弱。雌性成虫会释放一种叫性信息素的化合物引诱雄虫，从而完成交配。
“根据茶尺蠖这一生物特性，由陈宗懋院士领衔，团队2016年鉴定出了茶尺蠖和灰茶尺蠖的性信息素成分，由此研发出性诱剂。”周利介绍，每次只需往诱芯注入几毫克的性诱剂，就能诱杀害虫，显著减少其虫口基数，并且能连续使用超过3个月。
近年来，陈宗懋院士团队先后解析了茶尺蠖、灰茶尺蠖、茶毛虫、茶蚕、湘黄卷蛾等多种鳞翅目害虫的性信息素成分，并配套形成了性信息素诱杀技术。“十三五”期间，相关高效性诱剂推广应用43.7万套。
周利介绍，2020年，团队研发的相关高效性诱剂及黄红双色诱虫板、窄波LED杀虫灯等技术产品在全国推广面积超1.3万公顷，示范区化学农药平均减施达76%。
业界认为，在已有性诱剂、病毒等高效绿色防控技术的应用下，目前茶尺蠖、茶毛虫等鳞翅目害虫的防治压力不是很大。未来茶叶虫害防治压力主要来自茶小绿叶蝉、茶棍蓟马等小型害虫。
“团队目前正在研制防治茶小绿叶蝉、茶棍蓟马的植物源农药。”周利表示，未来还需要加强小型害虫的基础生物学研究，从而研发绿色防控技术，持续提升茶叶质量安全水平。
基因素材库扩容按功能选育茶品种成为可能
“出芽后叶片朝天、新芽整齐数量多，乍看就像一只佛手，‘中茶502’这一绿茶新品种，适合机械采收。经对比试验证明，其特殊形态使得机采后新梢芽叶完整率更高。”中国农科院茶叶研究所茶树资源与改良研究中心郝心愿副研究员介绍说。
目前国内名优茶采摘仍旧依赖人工，采茶工费用占茶园生产管理费用的40%左右，且用工难、用工贵问题日益突出。国内外实践证明，推行鲜叶机械化采摘是降低茶产业过度依赖劳动力的有效技术手段，其中品种是实现机械化采摘的基础。
“‘中茶502’是我们采用系统选育法育出的，选育周期较长。接下来我们将从适宜机采品种选育指标和新梢发育特性上开展深入研究，逐步建立科学高效的品种选育技术体系。”郝心愿介绍，“十三五”期间，我国育成的茶树新品种数量快速增加，在茶树重要性状的调控机理解析及基因挖掘方面也取得了较大进展。
近年来，中国农业科学院茶叶研究所、安徽农业大学等多家单位完成了多个茶树品种（材料）染色体级别的参考基因组组装，为深入开展茶树遗传学、功能基因组学研究奠定了基础，在助力快速培育产业需求的茶树新品种中，生物技术的作用逐渐显现。
茶叶中的咖啡碱具有提神作用，有人喝茶是为了提神醒脑，但也有部分群体担心饮茶后引发失眠而不敢喝茶，“中国农科院茶叶研究所已经较清晰地阐明了低咖啡碱的分子机制并开发了一个可快速鉴定低咖啡碱茶树的功能标记。”郝心愿说，这一成果可助力低咖啡碱茶树新品种选育和低咖啡碱茶制品的研发，让担心失眠的人也能放心大胆地喝茶。
业内专家表示，伴随着生物组学、营养组学和高通量筛选等技术的发展与应用，茶叶功能成分鉴定、评价、利用的研究将继续成为未来茶学研究的热点和重点，在这些方面的突破必将催生形成茶叶功能利用新的增长点，为茶产业未来可持续发展提供重要支撑。（洪恒飞记者江耘）
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