【现货速发】天然无咖啡因可可茶引种与驯化——开发野生茶树资源的研究

前言
1981年，张宏达发现了毛叶茶这一茶组植物新种； 1984年，马应丹、张润梅首次发现毛叶茶含可可碱； 1988年，张宏达、叶创兴、张润梅等发表了《中国发现新的茶叶资源——可可茶》，从此毛叶茶这一名称就由可可茶代替。因为可可茶含可可碱，且是很高含量的可可碱，和传统茶含咖啡碱是不一样的。饮可可茶不会引起神经兴奋，不会影响睡眠。华夏民族已经饮了几千年能提神、帮助消化的茶，现在发现一种另类茶，饮了不兴奋神经，不影响睡眠，还一样能帮助消化，这吸引了我们对可可茶的关注。
发现可可茶含可可碱、几乎不含咖啡碱后，我们与许实波、谢冰芬等从可可茶应用的前景出发，进行了可可茶生理效应和药理作用的研究，先发现可可茶具有不影响入睡和其他的一些药理作用。在国家自然科学基金、广东省自然科学基金和广州市科技局重点项目基金的资助下，我们带领研究生围绕可可茶引种驯化开展研究。步楔入可可茶物种遗传性的研究，与日本御茶水女子大学芦原?坦和加藤合作，揭示了可可茶叶中嘌呤碱生物合成和代谢的规律，可可碱的前体单甲基黄嘌呤在 N-甲基转移酶作用下，由蛋氨酸提供的甲基合成了可可碱，而缺少甲基转移酶则不能把合成咖啡碱的前体可可碱进一步合成为咖啡碱。这开创了国内研究嘌呤碱生物合成和代谢过程研究的先河。这个研究证明了可可茶中只含可可碱，可可碱是由它的遗传性决定的，不是一个偶然性的因素，开发可可茶的信心由此更加坚定。
为了对可可茶芽叶含可可碱的稳定性进行探究，针对引种的数十株可可茶进行连续十年以上的单株跟踪，结果发现原始分布区的可可茶种群居群的分化，即大部分个体芽叶含可可碱，不含咖啡碱，但也有部分个体芽叶既含可可碱，也含咖啡碱，尽管两者之间在叶、花、果的形态上无任何区别。
由于这一发现，加上对可可茶实生苗植株芽叶嘌呤生物碱进行的检测，我们发现它们的芽叶多含咖啡碱，可可茶和家茶的种间杂交子一代全部植株的芽叶，以咖啡碱为主，也含可可碱。当然在原始分布区，也有可可茶与茶的自然杂交，为何不引起大规模的种间变异？由于时间紧迫，我们放弃了以有性繁殖的方式进行引种驯化，转而采用无性繁殖手段进行可可茶的引种驯化。
在宋晓虹博士的帮助下，彭力、王园园、杨晓绒、李凯凯等对可可茶的化学成分进行详尽的研究，建立了可可茶 18个化学成分可以在高效液相色谱仪上一次性分析的新技术。筛选的纯可可茶只含可可碱，茶多酚里儿茶素组成也具有特殊性， GCG的含量可以占到茶叶干重的 10%。后来的研究发现， GCG具有特殊的生理效应和治疗作用，杨晓绒的研

究证明：可可茶不影响睡眠既和可可茶含可可碱有关，也与可可茶含有很高比例的 GCG
有关。
引种驯化是通过无性繁殖进行的，在对 4700余株野生可可茶化学检测的基础上，选择 380余株含可可碱不含咖啡碱的植株进行扦插繁殖，得到 155个株系 4000余株扦插苗。中山大学可可茶研究团队与广东省农业科学院茶叶研究所合作，研究可可茶的栽培和育种，取得育种的重大成果，选育出两个国家植物新品种。 2012年春，新品种成功转让给广东德高信种植有限公司进行开发。
我 1982年攻读博士学位时就开始参与可可茶的研究和开发工作。我次获得对可可茶项目的资助是在 1987年，这个来自广东省科委基金的资助只有 8000元，即使按照当时的情况，这一数目也不算多，但它使我鼓起勇气，增强了可可茶引种驯化的信心。以后我们又获得广东省可可茶研究重点攻关项目、面上项目，国家自然科学基金，广州市科技局重点项目多次的资助，这些资助项目有力地促成了可可茶引种驯化的成功。经过 30多年，经过多少艰难困苦、挫折和迷茫，终于这些资助项目到达了胜利的彼岸。此刻我们对国家和政府充满了感激之情，这些项目资助项目让我们更加明白：个人力量是渺小的，只有把个人的努力维系在国家整体利益中，才能实现个人的理想。
感谢英德市政府从人力、物力方面大力扶持和资助可可茶发展，我们对此表示衷心的感谢！
本书出版得到广东德高信种植有限公司的资助，我们对此表示衷心的感谢。广东德高信种植有限公司陈维靖董事长深感可可茶问世意义重大，果断地将可可茶 1号和可可茶 2号收归广东德高信种植有限公司麾下，倾力发展可可茶，这种勇于探索、倾力转化农业科技成果的魄力体现了新时代的担当精神，值得赞赏！
叶创兴 
2019年 8月 8日于中山大学

天然无咖啡因可可茶引种与驯化——开发野生茶树资源的研究，首先简要介绍了茶叶的起源，栽茶、制茶、饮茶的历史，以及茶文化的形成与传播，继而从系统分类学的角度介绍了茶树植物家族，包括已经得到利用和尚未得到利用的 36种茶，接着对天然不含咖啡因可可茶的发现、可可茶含可可碱的稳定性、可可茶复杂生化成分的检测、可可茶的引种与驯化路径、可可茶的加工与饮用、可可茶的生物活性作用等进行了全面的阐述，并从分子遗传学的角度阐明可可茶嘌呤生物碱的体内合成与代谢机制。可可茶是野生茶树资源成功引种和驯化的一个范例。本书对其研究路线和研究方法亦有全面论述。可可茶的发现、引种和栽培是茶叶发展史上重要的历史事件。

天然无咖啡因可可茶引种与驯化——开发野生茶树资源的研究，首先简要介绍了茶叶的起源，栽茶、制茶、饮茶的历史，以及茶文化的形成与传播，继而从系统分类学的角度介绍了茶树植物家族，包括已经得到利用和尚未得到利用的 36种茶，接着对天然不含咖啡因可可茶的发现、可可茶含可可碱的稳定性、可可茶复杂生化成分的检测、可可茶的引种与驯化路径、可可茶的加工与饮用、可可茶的生物活性作用等进行了全面的阐述，并从分子遗传学的角度阐明可可茶嘌呤生物碱的体内合成与代谢机制。可可茶是野生茶树资源成功引种和驯化的一个范例。本书对其研究路线和研究方法亦有全面论述。可可茶的发现、引种和栽培是茶叶发展史上重要的历史事件。

目录
第 1章茶的源与流1
第１节茶是大众化的饮料 .1
第 2节中国是茶的故乡 2
第 3节茶树植物及其分类 .13

第 2章可可茶 .33
第 1节可可茶的发现 .33
第２节可可茶含可可碱 .34
第３节可可茶原始分布区及其生态环境 .36
第４节可可茶的形态特征 .38
第５节可可茶的生理、生态特征 .45

第 3章可可茶含可可碱的稳定性53
第１节可可茶野生种群的嘌呤碱 .53
第 2节可可茶的遗传多样性 .58
第 3节可可茶含可可碱的稳定性研究 .79
第 4节种间嫁接对可可茶芽叶生化成分的影响 92

第 4章可可茶茶叶生化成分检测. 115

第 1节同步分析可可茶的嘌呤生物碱和儿茶素类 . 115第 2节同时检测茶叶多酚类、嘌呤生物碱和茶氨酸的 HPLC分析法.120
第 3节同时检测不同红茶中茶氨酸、没食子酸、嘌呤生物碱、儿茶素类和茶黄素类 125第 4节可可茶无性系品种的生化成分 .133

第 5章茶叶植物、咖啡和可可嘌呤碱的生物合成与代谢.150
第 1节茶、咖啡中嘌呤碱的代谢途径 .150
第 2节可可茶叶中嘌呤生物碱合成与代谢 .151
第 3节　可可茶嘌呤碱合成中 N-甲基转移酶的底物特异性.159 

第 6章可可茶栽培与品种选育.173
第 1节可可茶扦插繁殖 .173
第 2节可可茶嫁接繁殖 .179
第 3节可可茶组织培养 .182
第 4节可可茶体细胞胚状体形成及植株再生 .185
第 5节可可茶品种选育 .188

第 7章可可茶加工及成茶风味.202
第１节　可可绿茶加工 203
第 2节可可红茶加工 .205
第 3节可可乌龙茶加工 .217
第 4节可可黄茶加工 .219
第 5节可可普洱茶 .224
第 6节可可白茶加工 .226
第 7节可可茶在冲泡过程中生化成分溶出率的研究 .227
第 8节可可茶成茶风味的感官评价 .237
第 9节可可茶茶汤的香气特性 .242
第 10节可可茶香气成分的化学分析 .245
第 11节可可茶鲜叶中的香气成分前体 .254
第 12节可可茶的不挥发性风味成分 .258
第 13节可可乌龙茶香气与可可茶花香气比较 .264

第 8章可可茶的生物活性 .269
第 1节可可茶的急性毒理研究 .269
第 2节可可茶的亚急性毒理研究 272
第 3节可可茶的生理作用与药理效应 .289
第 4节可可茶和传统茶对小白鼠相关行为效应的比较 .291
第 5节可可绿茶对果蝇睡眠的影响 .303
第 6节可可茶水提液对动物血压、耐缺氧及血脂的影响 .321
第 7节可可茶水提物抑制小鼠 3T3-L1前脂肪细胞分化.330
第 8节可可茶对高脂食物诱导的小鼠肥胖、肝脂肪变性和高血脂的影响 .341
第 9节可可茶体外抗氧化活性研究（一）.352
第 10节可可茶体外抗氧化活性研究（二）.361
第 11节没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）通过 MAPK和 NF-κB信号通路抑制前脂肪 3T3-L1细胞分化372 
第 12节可可茶抗肝癌作用的研究 .383
第 13节可可茶抗前列腺癌的体外研究 .392
第 14节可可茶抗前列腺癌的体内研究 .403
第 15节可可茶其他抑瘤作用研究 .408
第 16节可可茶相关发明专利概述 .420

英文相关名词术语缩略语词表.429
参考文献.433
编后语453
跋——《天然无咖啡因可可茶引种与驯化——开发野生茶树资源的研究》读后记.454 

天然无咖啡因可可茶引种与驯化——开发野生茶树资源的研究，首先简要介绍了茶叶的起源，栽茶、制茶、饮茶的历史，以及茶文化的形成与传播，继而从系统分类学的角度介绍了茶树植物家族，包括已经得到利用和尚未得到利用的 36种茶，接着对天然不含咖啡因可可茶的发现、可可茶含可可碱的稳定性、可可茶复杂生化成分的检测、可可茶的引种与驯化路径、可可茶的加工与饮用、可可茶的生物活性作用等进行了全面的阐述，并从分子遗传学的角度阐明可可茶嘌呤生物碱的体内合成与代谢机制。可可茶是野生茶树资源成功引种和驯化的一个范例。本书对其研究路线和研究方法亦有全面论述。可可茶的发现、引种和栽培是茶叶发展史上重要的历史事件。

天然无咖啡因可可茶引种与驯化——开发野生茶树资源的研究的出版，不但有助于可可茶的开发利用，也将成为茶业发展史上的一个重要里程碑，对促进我国由茶叶大国向茶业强国转变发挥积极作用。 

茶多酚同为决定茶叶品质的主要化学成分，它们对茶叶的品质起着决定性的作用。
茶叶中主要的物质之一是嘌呤类生物碱，其中咖啡碱含量，其他则含量极少。咖啡碱与茶叶碱是同系物，前者的兴奋作用强度大，而后者较小。茶叶碱和可可碱是异构体，茶叶碱对中枢神经作用明显，而可可碱对中枢神经几乎没有兴奋作用。
咖啡碱对大脑皮质的兴奋作用和酒精及其他麻醉药物有本质的不同，它不是由于减弱抑制过程所致，而是由于加强兴奋过程的结果。因此，咖啡碱的这种特性可以缓解酒精、烟碱、吗啡等药物的麻醉和毒害作用，消除催眠药物所引起的瞌睡。
嘌呤生物碱具有舒张血管和强心的作用，在作用强度上，由黄嘌呤衍生的二甲基化合物茶叶碱和可可碱比它的三甲基的衍生物咖啡碱强。研究表明，茶叶碱增强心脏的作用和增加心血的输出量分别约为咖啡碱、可可碱的３倍和２倍。由于茶叶碱具有对血液循环有利的直接作用，对于治疗急性心力衰竭有一定的效果。
氨茶碱就是茶叶碱的制剂，对支气管平滑肌具有直接舒张的作用，能缓解呼吸困难，具有止咳效果；且对冠状动脉也具有舒张作用，可用于治疗心绞痛。
嘌呤生物碱具有显著的利尿作用。茶叶碱的利尿作用强，咖啡碱次之，可可碱弱，但可可碱的利尿作用却比较持久。
茶叶中的咖啡碱、可可碱、茶叶碱等是否会在人体中积累，从而对人体造成损害？经过反复的实验证明，可以肯定地说，上述生物碱安全范围很大，在机体内分解很快，即使长期饮用茶也没有蓄积作用。这些化合物吸收入人体后，脱去一部分甲基并被氧化，大部分以甲基尿酸的形式排出，并且排泄迅速，约 24小时即告结束。
茶叶中含有约占茶叶干重 22%的多酚类衍生物，其中的儿茶素又占 70%左右。多酚类物质可用于烧伤治疗，并对大肠埃希菌、志贺菌、链球菌、肺炎菌、伤寒菌和霍乱菌的发育、生长有抑制甚至杀灭的作用。茶多酚可作为铜等重金属盐和某些生物碱（如脱水吗啡、金鸡钠生物碱、番木鳖碱、洋地黄）中毒的拮抗剂，在缓和、镇静胃肠紧张和蠕动、防炎止泻、保护肠胃等方面都起着重要作用。儿茶素对治疗高血压和糖尿病有作用，而且还可用于治疗偏头痛；对抗核辐射物质有一定的效果，能有效地提高进行放疗的肿瘤患者的白细胞数量。儿茶素还可防止血液和肝脏中胆固醇、烯醇类和中性脂肪的积累，预防动脉硬化和肝硬化。
茶叶中的芳香物质具有显著的药理功能，它能刺激胃黏膜，反射性地增加支气管的分泌，因而能稀释痰液，起镇静祛痰的作用。
第 2节　中国是茶的故乡
一、印度不是茶的发源地
茶叶、饮茶和茶树栽培是从中国起源的，有丰富的史料可以证明。但是自从 1834年
在印度东北部阿萨姆发现了野生茶树，就有人认为中国的茶是从印度传入的。 1892年德国布列斯奈德（ Breschneider）武断地认为茶树起源于印度阿萨姆，并于公元 6～7世纪始传入中国。更早则有塞缪尔·贝尔登（ Samuel Baildon）1877年提出印度是茶树的原产地，认为中国与日本约在 1200余年之前由印度输入茶树。不幸的是，这两个人几乎一模一样的错误结论，竟在 1973年由英国植物学家哈钦森（Hutchinson）所重复。
实际上， 18世纪之前，西方人对于茶树是否存在于中国以外的地方几乎一无所知，英国由于垄断了中国的茶叶市场而获得巨大的利益。当这种垄断由其他后来发展起来的资本主义国家的争夺而被打破时，英国殖民机构东印度公司才决定在印度栽植茶树。
从 1780年起，英国东印度公司从我国云南等地收集大量的茶籽，在印度进行栽种，由于栽种不得法，试种失败。 1834年戈登（ G.J.Gondon）被派来中国收集茶树和茶籽， 1835年从中国运去的茶籽播种在印度加尔各答，以后培育出来的茶苗被送到印度的古马安区和德哈雷坦区，在这里成功地建立了批茶园，而在阿萨姆和马得雷斯，栽茶很少成功。 1848—1851年罗伯特·福琼（ Robert Fortune）来到中国收集好的茶树品种，罗致栽茶、制茶工匠。 1853年罗伯特·福琼再次来到中国，带了更多的种子回到印度，印度在此后建立了具有商业规模的茶叶生产基地。可见从 1780—1860年这 80年间，英国曾作出了巨大的努力，在印度种茶，其间从中国收集了大量的种子，聘请了中国的技术工人，这些历史都一一记载在 20世纪前英国许多文献上。由此可见印度的茶树栽培源于中国，而不是其他地方。回头再看印度阿萨姆茶树的分布情况，我们就可以看到某些英国人那一叶障目、盲目自信的态度是多么可笑！ 
1826年，英国东印度公司派驻阿萨姆的专员戴维·斯科特（ David Scott）报告说，在阿萨姆发现了茶树，但由于只采了无花果的标本而不能后鉴定，瓦利兹（ Wallich）对它是否属于山茶属还有怀疑，他在这份标本上只编上号码“ 3668 Camellia? Scottiana Wall.”。直至 1834年 11月，当列维特·查尔坦（ Lieut Charlton）采到了有花果的标本，阿萨姆有茶树的存在才得到证明。为了弄清茶树在阿萨姆分布的情况，东印度公司“茶叶栽培委员会”于 1835年派出了由威廉姆·格利菲思（ William Griffith）、约翰·麦克列兰（ John M’clelland）和瓦利兹组成的调查组，去上阿萨姆调查茶树，调查情况由瓦利兹通过书信向茶叶委员会的行政秘书格兰特（ J.W.Grant）随时报告，麦克列兰和格利菲思事后都写出了调查报告。调查还未结束，瓦利兹就建议东比佛朗提州代理州长詹金斯（ F.Jenkins）从少数民族的部落首领手中购买或租用发现有茶树的地方，并把它们围起来，栽培茶树，要求指派布鲁斯（ C.A.Bruce）指导茶树栽培，负责茶地管理。 1839年，调查始告结束，布鲁斯确定了在阿萨姆的 120个点有茶树的分布。对这些茶树是原生的还是外来的，调查组当时就有两种意见，格利菲思认为是原生的。而麦克列兰则认为茶树是由土族人引进栽培的，因为它们处于孤立状态，与当地乡土植物并不融和，因而可能是当地人栽种然后又迁徙他处而遗留下来的。布鲁斯当时就记载了一位“掸族”老人的谈话，说他的父亲带他到遥远的东方买茶，并在阿萨姆种茶。布列斯奈德选择了格利菲斯的观点当作自己的观点并加以阐发，当时就受到任职于清朝川、鄂、滇海关的亨利（ A.Henry）的驳斥。 1886年
9月 7日，亨利自云南蒙自海关写给英国皇家植物园的信中，证明蒙自原始森林中确实存
在野生茶树，他说：“中国人自遥远的阿萨姆引入茶树恐怕极少可能”，他以嘲笑的口吻说
到布列斯奈德关于茶在公元 6或 7世纪才被引入中国的观点时说，在现今华南一带还未纳
入华夏版图时，那里就存在着野生茶。其实在中国的南部山地，尤其是云南、四川、贵
州、广西、广东、海南广泛分布着野生茶树。国外的博物学家马泽蒂在湖南、贵州、云南
采集了许多野生茶的标本；福雷斯特（ J. Forrest）在云南瑞丽至怒江流域和腾冲西北部的
高黎贡山上（海拔 2000～3000 m）采到了被认为是“真正野生茶”的标本；亨利（ B.C. 
Henry）也在海南森林里采到过野生茶。这样，中国是否存在野生茶似乎无须再说了。
事实上目前广泛栽培用于采摘茶叶的种只有两个：一是茶（俗称小叶茶），学名是 
Camellia sinensis；二是普洱茶（俗称大叶茶），学名是 Camellia assamica。茶毫无疑义仅
分布于中国，它呈灌木型，在秦岭以南的山地可以发现其原生的种类，是典型的亚热带植
物；而普洱茶则是乔木型的茶，其原生种类在中国南部包括云南、贵州、广西、广东、海
南、四川南部均可以找到，它是较为嗜热的茶树，因此它的分布区也就由中国西南稍稍向
南扩大，到达泰国北部，向西分布于缅甸，可能也分布于上阿萨姆。阿萨姆的茶树位于该
邦的东北部与缅甸接壤的锡布萨加尔，我国雅鲁藏布江（流入印度后称为布拉马普特河）
流过这里。从缅甸的克钦高原至我国云南西南部居住着景颇族，在缅甸和印度则称为掸
族，他们有采摘野生普洱茶做饮料的习惯。普洱茶从云南西部经过高黎贡山到缅甸克钦高
原，后到达阿萨姆东北部，是完全可能的，因为毕竟植物是没有国界的。无论阿萨姆的
茶树是原生的还是外来的，值得注意的是，野生茶的分布西限到此为止，由此向西和向南
均不再出现野生茶。
过去普遍认为茶是栽培种，而普洱茶是茶的野生种，根据栽培种由野生种而来的推
理，那么茶就是由普洱茶发展而来的。而过去一些学者并不了解普洱茶也在中国大量分布
并被栽培，只知道印度阿萨姆有普洱茶的分布，据上述推理，就作出茶树由印度传入中国
的错误结论也是有可能的。但是迟至 1973年哈钦森仍持这种结论就是无视历史和现实的
谬论了。
关于茶和普洱茶所属的茶组有许多血缘关系非常亲近的茶树植物，它们的存在对于解
释为什么茶叶和饮茶独独起源于中国，而不是在其他地方是会有帮助的，以及为什么茶树
不管茶还是普洱茶，起源于中国西南及其邻近地区的论断是有根据的。还是让我们顺着中
华民族的历史，追踪茶叶的发现和饮茶的历史。