明前茶鲜爽之谜破解！安徽农大团队8年研究揭开春茶“消失的美味”

【来源：合肥在线】

实验室张照亮教授团队合影

爱茶之人皆知，明前茶总是透着一种鲜爽滋味，然而步入晚春，这份鲜爽便会悄然消逝。近期，安徽农业大学茶树种质创新与资源利用全国重点实验室张照亮教授团队联合宛晓春教授团队，凭借长期深入研究，终于揭开了这一困扰茶业界的神秘面纱，相关成果发表于国际知名植物学期刊《植物细胞》。

首次发现茶氨酸消失的全过程

“经过研究，我们发现茶叶中含有一种特有的‘鲜味精灵’茶氨酸，具有类似味精的鲜味，同时能够平衡茶叶中儿茶素和咖啡因的苦涩味道。茶氨酸是茶叶中含量最为丰富的游离氨基酸，在早春茶中，其含量占茶叶干重的比例达1%到2%，因此茶叶滋味鲜爽。”张照亮告诉记者，随着清明节后气温升高，茶氨酸含量骤降，甚至会降低一半以上，由于茶氨酸的流失，茶叶口感大打折扣。

张照亮教授团队在这一研究中首次发现茶氨酸消失的全过程。“之前人们知道清明节后茶氨酸含量下降，但对于这个过程的细节和分子机制并不清楚。在这项研究中，我们鉴定了线粒体茶氨酸转运蛋白，详细阐述了这一过程。”论文第一作者、张照亮教授团队成员韩文龙介绍。

茶树细胞线粒体膜上CsTHS1蛋白就像“快递员”，把细胞质中的茶氨酸送进细胞的“能量工厂”线粒体，在这里CsGGT2酶扮演茶氨酸“分解师”角色，催化茶氨酸水解生成谷氨酸和乙胺，而后由CsGDH2.1催化谷氨酸转化为α-酮戊二酸和NH3，导致茶氨酸含量降低。CsTHS1和CsGGT2的作用与环境温度高低有着直接关系，随着清明节后温度的升高，CsTHS1和CsGGT2的表达水平显著增多，加快茶氨酸的分解。茶氨酸的水解可为新梢的快速发育提供氮源。

然而，要想揭开这层困扰茶业界已久的神秘面纱，绝非一朝一夕之功。张照亮教授团队为此默默耕耘，历经了近8年的漫长时光。“我们从2017年左右就开始研究这个课题，2018年我们发现酵母中的THS1具有调控细胞中茶氨酸积累的功能，2019年验证了THS1在茶树中的同源蛋白CsTHS1负调控茶氨酸积累的功能，接下来的几年深入研究了CsTHS1对于调控晚春茶树新梢中茶氨酸的积累的分子机制。”张照亮告诉记者。

在研究的过程中他们也曾遇到困难，其中最大的困难要数线粒体载体CsTHS1茶氨酸转运活性的表征。“由于实验室缺乏线粒体分离及蛋白脂质体重组方法体系与经验，我们只能从大量文献中总结实验方法，反复进行摸索总结。”他补充，在学校、重点实验室的大力支持和重点实验室主任宛晓春教授对课题的全程指导下，最终他们在实验室建立了植物线粒体分离和蛋白脂质体重组的体系，并顺利完成了这项研究。

依托发现可从源头上减少茶氨酸降解

“未来科研人员可依托这一发现，精准培育让CsTHS1蛋白‘失灵’的茶树品种，从源头上减少茶氨酸降解。也可以通过基因编辑技术进行精准育种，结合专用肥料研发、遮光技术优化等智慧栽培手段，可系统性调控茶树生长过程中的茶氨酸合成与积累，实现春茶品质的全方位提升。”张照亮提出了自己的畅想，这些创新技术的综合运用，将为我国茶产业的高质量发展注入强劲动力，推动产业向绿色化、智能化方向迈进。

针对“基因编辑技术进行精准育种”，团队也有了一些初步尝试。“CsTHS1的第307位的精氨酸残基（R307）在进化过程中由甘氨酸（G）演变而来，这一关键氨基酸取代显著增强了该载体对茶氨酸的转运活性。在该研究中，我们发现把CsTHS1的第307位的精氨酸残基再突变回甘氨酸，CsTHS1转运茶氨酸的能力大幅降低。这就为将来利用基因编辑的手段失活CsTHS1从而提高茶氨酸含量提供了重要基础。”张照亮分享。

同时，这一研究成果对于其他作物的风味改良也提供了新思路。通过研究作物或蔬菜水果收获期关键营养成分的合成与降解相关基因或者转运蛋白，找出潜在的功能位点，通过遗传改造或者栽培措施调节基因的功能，便可实现目标代谢物含量的精准调控。目前，团队正在进一步研究夏秋茶茶氨酸含量降低的分子机制，以期提升夏秋茶品质，提高夏秋茶资源利用率。

值得一提的是，张照亮认为，这项研究也让消费者能够更科学地理解茶叶鲜味的本质，通过把握采摘时间、产地特征等关键因素，挑选到真正鲜爽可口的好茶。为此，他也给出了选购绿茶的建议：“大家可以记住一个选购口诀：明前茶，鲜味佳；高山产，品质优；低温存，保鲜久。”

具体而言便是，优先选择明前茶，早春茶茶氨酸含量最高，滋味鲜爽，苦涩感弱，有回甘。消费者可以认准包装上“明前茶”标识，或询问商家具体采摘日期，以3月中旬至4月初最佳。与此同时，产地源于高海拔产区的茶叶更佳，由于高海拔地区因气温较低，茶氨酸保留更好。

随着该研究成果的应用，消费者未来可以关注采用新栽培技术的高茶氨酸茶叶，通过基因调控技术培育的高品质茶树品种，以及标注具体茶氨酸含量的标准化产品。

合报科学+融媒体工作室

合肥在线-合新闻记者 庄文倩

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