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茶树锗营养研究进展

茶树是一种多年生常绿木本植物,树龄可达数百年甚至数千年。 其生存的土壤环境对茶树的生命活动有着重要的影响。 研究表明,土壤中微量的锗对茶树的生长发育具有重要作用。 一方面,锗元素会影响其他元素在茶树中的分布,从而影响茶树的新陈代谢,改变茶树的次生代谢产物; 另一方面,无机锗可以通过茶树内的各种代谢途径转化为有机锗,从而影响茶叶中有机锗的含量。

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近年来,许多学者致力于茶树与锗的关系研究,希望探讨茶树中的锗含量和分布规律、锗对茶树生理特性和茶叶品质的影响,进而开发富含锗的茶叶资源,为需要锗的患者提供天然茶叶。 富含锗的茶饮料可以增加茶的饮用价值。 同时,还可以充分利用土壤锗资源,提高我国锗资源的经济价值。

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一、锗资源概述及有机锗的健康益处

一、我国锗资源概况

锗(Ge),原子序数32,位于化学元素周期表第四周期。 由于其分散性,一般难以形成独立矿床。 锗是良好的半导体,广泛应用于太阳能电池、光纤通讯等。我国锗资源储量约3500吨,占世界锗资源量的40%以上。 其中,云南省锗资源储量占全国的32%,且大部分锗资源分布在临沧市。 临沧市位于云南省西南部,是我国重要的锗资源基地,也是我国重要的茶叶生产基地。 科学家对临沧地区著名的褐煤锗资源进行了深入研究。 目前已探明的锗矿床储量约为800吨,大量的锗主要来自于燃煤电厂。

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锗元素广泛分布于植物或真菌中。 日本学者研究发现,灵芝、人参、枸杞、大蒜中的锗含量分别为257毫克/公斤、320毫克/公斤、124毫克/公斤、756毫克/公斤; 我国学者陈庆川等人发现银耳中的锗含量约为66.31纳克/克。 据文献报道,我国土壤中的锗含量约为1.3毫克/千克,土壤中的锗含量会影响土壤酶活性、土壤微生物类型和数量; 此外,锗还会改变植物体内光合色素的组成和含量。 因此,土壤中的锗对于常年生长在土壤中的茶树有着重要的影响。

2. 有机锗的健康益处

锗化合物分为无机锗和有机锗两类。 无机锗对人体有剧毒。 有机锗(分子中含有Ge-C键的化合物)对人体无毒,主要包括三类:一是可直接食用的天然有机锗;二是可直接食用的有机锗。 另一种是植入酵母、细菌和蔬菜中的锗化合物。 生产生物有机锗; 还有一类人工合成的有机锗,如螺锗、呋喃锗、羧乙基锗倍半氧化物Ge-132等。杨力等。 指出,成人有机锗(Ge-132)的最大安全摄入量为24毫克/天,而平均实际摄入量为0.4至3.7毫克/天。 进入人体的锗被人体吸收。 然后通过血液输送到全身组织以执行生物学功能。

有机锗被誉为“生命的神奇元素”,具有很强的氧化脱氢能力。 其主要保健作用包括延缓衰老、增强免疫力、调节代谢性疾病等。 有机锗延缓衰老的主要作用是消除体内自由基,增强抗氧化功能,达到美容养颜,预防神经退行性疾病。 有机锗对代谢疾病的调节作用主要体现在有机锗可以改善脂质代谢、碳水化合物代谢等,从而发挥降血糖、降血压、降血脂、抗肿瘤等多种功效。 、抗癌、抗炎等。到目前为止,锗尚未被列为人体必需元素,但大量研究表明,有机锗是一种具有良好营养保健作用的微量元素。影响。

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2.茶树中有机锗及锗含量的测定方法

目前常用的测定锗的方法主要有薄层法、电位法、原子荧光光谱法、等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。茶叶中锗含量的测定最早见于20世纪90年代。 采用催化极谱法测定了10种茶叶中的锗含量。 研究发现,不同品种、不同等级的茶叶中锗含量存在较大差异,且茶龄越长,锗含量越高; 10种茶叶中,龙井茶和碧螺春的锗含量最低,均为41.02微克/公斤,茉莉花茶的锗含量最高(107.77微克/公斤)。 采用高频电感耦合等离子体发射光谱法和催化极谱法,发现广西的白毫茶、石龙茶等含有一定的锗元素。 采用本芴醇分光光度法测定云南普洱茶中的锗含量为2.44~6.78μg/g; 采用溴百里酚蓝分光光度法测定毛尖茶中的锗含量约为6.50μg/g; 采用苯芴酮-十六烷基三甲胺溴化物分光光度法测定贵州省13种茶叶中有机锗的含量。 平均值为2.24μg/g,最高值为4.57μg/g。 可见,茶叶中含有一定量的有机锗。 、缺乏锗的人可以通过喝茶来补充。

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3 茶树对锗元素的吸收积累特征及可能机制

茶树是富含多种微量元素的农作物。 其中,关于铁、硒、铜、锰、氟等微量元素对茶树生长和茶叶品质影响的报道较多。 也有人指出,茶树对硒、锌等元素有负面影响。 生物蓄积作用很强。 在生产上,通过施用外源微量元素肥料,茶树可以吸收、富集和转化更多的微量元素,将非生物活性、剧毒的无机硒、无机锗转化为安全、有效、低毒的有机硒和微量元素。有机锗。

虽然关于锗对茶树生长和茶叶品质影响的报道较少,但植物具有通过自身代谢吸收和回收硒和锗的能力。 杨万秋等人研究表明,茶树各组织中锗含量从高到低的顺序为老叶>嫩叶>根>茎>皮>花>果。 幼叶中的锗迁移系数低于老叶,仅为0.026。 说明茶叶成熟度是影响茶叶提取物中微量元素含量的重要因素。 另外,云南产的普洱茶富含锗,这可能与云南土壤中的锗含量有关,而临沧的土壤中锗含量更丰富,这为锗的种植和发展提供了方向- 丰富的茶。

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研究表明,外施锗肥会影响茶树的有机锗含量,从而影响茶叶的生物活性。 锗对茶树生长的影响可能是由于以下两个原因:一是锗是典型的两性元素,在酸性介质中主要以Ge4+的形式存在,而茶树是典型的“喜酸喜碱”。 “爱”植物,外源锗进入茶树中,可能会破坏茶树内元素原有的分布,改变茶树各器官对元素的吸收和分配,最终影响茶树的生长。树和茶叶的质量。 其次,根据 Makham 等人的说法,二氧化锗会影响硅藻蛋白和叶绿素。 锗的合成,以及锗易溶于硝酸盐、硫酸盐、氯化钾等电解质溶液的化学性质。在茶树的生长发育过程中,锗化合物可能参与茶树某些代谢过程的调节如氨基酸代谢、糖代谢等,促进茶树的光合作用和酶的合成,从而影响茶树次生代谢产物的种类和含量。 例如,锗化合物对脯氨酸代谢的影响,会影响茶树的抗逆能力; 锗化合物对茶树代谢酶合成的影响,会直接影响茶树的代谢途径,改变茶成品中的氨基酸、茶多酚、水浸出物、水浸出物等。 咖啡因、茶色素、茶多糖等影响茶叶品质的重要物质,反过来又影响茶叶的品质。

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4、富锗茶资源开发及其应用前景

大量文献表明,无机锗可以在植物体内富集为有机锗,适量的外源锗不仅可以促进植物生长发育,还可以增加植物体内有机锗含量,提高植物的保健效果。 因此,在生产中,我们可以借鉴富锗大麦苗、富锗金针菇、富锗大米的栽培方法,开发富锗茶,即在土壤中添加外源锗溶液,从而获得锗。 -丰富的产品。

虽然由于生产成本问题,天然富锗茶产品的开发尚未得到推广,且锗对茶树生长发育的影响尚未完全了解; 根据夏永祥的研究,可以在不同时间、不同浓度的情况下向叶片喷洒二氧化锗。 研究发现,大蒜植株的生长速度加快,光合性能和抗氧化酶活性提高,大蒜的营养品质也大大提高。 富含锗的大蒜也被开发出来。 杨万秋等人的研究表明,临沧地区茶园土壤中的锗含量较高,部分茶园土壤中的锗含量已达到富锗土壤标准(1.5毫克/公斤)。 因此,利用临沧地区的富锗土壤种植、开发富锗茶树,是一种低成本、纯天然的富锗产品生产技术。 它还可以将茶叶的健康益处与有机锗的生物活性结合起来。 生产促进人类健康的富锗有机茶具有重要意义和广阔前景。

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本文摘自《中国茶》2022年第5期,P13-17,《茶树锗营养研究进展》,作者:刘雪艳、超文、唐兴英、雷勉森、季景润、于龙峰。

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