茶，世界三大無酒精飲料之一，以其獨特的風味以及有益健康的品質成分風靡世界。在茶香裊裊的下午，當您愜意地品茗，是否還要計算一下時間，帶著一絲今夜是否能安眠的擔憂？此時此刻，您是否會呼喚一款，不會影響睡眠的茶葉呢？

咖啡堿，一把神奇的雙刃劍

咖啡堿是茶葉滋味物質的主要組成成分之一，除了其本身的苦味之外，還可與茶氨酸、茶黃素或茶紅素形成絡合物，提高茶湯品質。它具有興奮神經中樞、緩解疲勞、助消化和利尿等作用。對于大部分人，適量地攝入咖啡堿有益身體健康。

然而，過量地攝入咖啡堿，可能會引起失眠、焦慮等問題。對于心臟病患者和孕婦等特殊人群，過量攝入咖啡堿更是存在健康隱患。

因此，低咖啡堿或脫咖啡堿茶葉產品具有很大的市場需求。據美國茶葉協會統計，美國每年大約有18%茶葉消費是脫咖啡堿茶葉。

為什么要選育低咖啡堿茶樹品種？

現在市場上的低咖啡堿茶產品，多是通過熱水浸提法、超臨界CO2萃取法等加工方式，可能會導致茶葉風味和營養成分的損失，也可能存在安全風險，因此選育低咖啡堿茶樹品種是更安全、有效、更符合自然規律的選擇。

1、自然的饋贈，隨機的突變指向低咖啡堿的結果

咖啡堿（1,3,7-三甲基黃嘌呤，Caffeine），是一種次生代謝產物，對于茶樹自身而言，有一定的抗病蟲的功能。自然界中，低咖啡堿茶樹相對稀少。

咖啡堿的生物合成，以黃嘌呤核苷為底物，通過三步甲基化、一步脫核苷酸化的核心途徑實現。這個過程中，一些關鍵基因的突變，會導致咖啡堿的合成異常，從而產生咖啡堿含量特異的茶樹。其中，茶樹咖啡堿合成酶TCS1（tea caffeine synthase），是催化咖啡堿生物合成后兩步甲基化的關鍵酶。其基因具有豐富的序列變異多樣性，導致酶的活性也具有多樣性，從而影響不同茶樹中咖啡堿含量的差異。TCS1基因的等位變異是低咖啡堿茶樹形成的主要原因之一。


咖啡堿的生物合成核心途徑

2、科研的結晶，現有的低咖啡堿茶樹品種資源

茶葉中咖啡堿約占干重的2%-5%。我國農業行業標準NY/T 2031-2011規定，咖啡堿含量≥5%或者≤1.5%的茶樹被認為是特異種質資源。我國茶樹種質資源之豐，堪稱世界之最。盡管低咖啡堿茶樹稀有，但在科學家的不懈努力下，近些年來獲得了許多咖啡堿含量低于1.5%，甚至接近于0的茶樹育種新材料，下面為大家介紹一下幾種低咖啡堿茶樹資源：

可可茶：20世紀80年代，中山大學張宏達、葉創興等在廣東龍門發現了天然無咖啡堿只含可可堿的毛葉茶（又叫可可茶），并篩選出新品種。2008年，中山大學聯合廣東省農業科學院通過優良無性系選育，選育出了無咖啡堿高可可堿的可可茶1號（20080020），可可茶2號（20080021），并成功申請了植物新品種權。

紅芽茶：2018年，中國農業科學院茶葉研究所在福建省南部山區發現了不含咖啡堿的茶樹資源—紅芽茶。其茸毛稀疏，形態特征上與可可茶明顯不同；基本不含咖啡堿、富含可可堿，含有常規栽培茶樹缺乏的原花青素等特異成分。

形態特征（左側為紅芽茶，右側為廣東可可茶）

此外，我國低咖啡堿茶樹種質資源還有西南地區的厚軸茶、大廠茶和禿房茶等茶組植物野生近緣種。低咖啡堿茶樹的培育需要長期的研究和實踐，目前，一些低咖啡堿茶樹品種正在逐步試種和應用，未來將會為茶葉市場提供更多選擇。

參考文獻

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供稿：中國農業科學院茶葉研究所 葉圓圓

審稿：中國農業科學院茶葉研究所 陳亮 研究員

來源: 中國茶葉學會

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