茶繁多物质生成过程中的依存和制约

茶中化学成分的分类


分类名称
对鲜叶%
对干量%
水分
75—78




总量
 
22—25
 
无机化合物
水溶性部分
 
2—4
水不溶部分
 
1.5—3
有机化合物
蛋白质
 
20—30
氨基酸
 
1—4
嘌呤碱
 
3—5
酚性物
 
20—35
糖  类
 
20—25
有机酸
 
3左右
类脂类
 
8左右
色  素
 
1左右
香气成分
 
0.005—0.03
维生素
 
0.6—1.0

    茶中成分的生物合成和转化途径(图略)

    茶叶中所含的化学元素, 包括无机化合物和有机化合物, 种类繁多, 已在前面各项叙述中, 得到充分反映, 但是这数百种物质, 概括起来, 可分成十多个大类 。 下表说明茶叶中化学成分的分类 。

    这些繁多物质的生成, 特别是复杂的有机物在茶树体内的生物合成和转化, 它们之间有着千丝万缕的联系, 相互依存, 相互制约 。 上图表明茶叶中有机物生物合成和转化经由的生化反应途径, 及它们间的依存、制约关系 。

    从上图人们可以理解茶叶中含有成分虽然很复杂, 但是它们从“血缘”上讲, 来源是统一的 。 就是它们都来自光能通过叶绿素进行光合作用首先合成的糖类 。 糖类是这些繁多物质的“祖先” 。 通过糖酵解次第生成磷酸烯醇式丙酮酸、乙酰辅酶A;或不经糖酵解进入磷酸戊糖环途径形成4—磷酸赤藓糖 。 磷酸烯醇式丙酮酸、乙酰辅酶A、4—磷酸赤藓糖, 是茶叶中各种大量的有机物繁衍的根源 。 这些繁多的表达茶叶色、香、叶的品质特征的物质和营养物质, 都是间接由这三个物质繁衍而来的, 都可从它们的“宗谱”上找到它们“谱系”的位置 。 这些“谱系”上裔续的每一代物质, 代代依存, 没有前一代就不会有后一代 。 同时它们的关系又可能是可逆的, 后一代又可通过可逆反应生成前一代 。 因此代与代之间互为依存 。 除此, 各种物质之间, 还可互相作用, 生存新的物质 。 因此, 这些关系, 千丝万缕, 是相互依存的 。

    但是只看到依存的一面, 看不到制约的一面, 仍然不可能全面认识这些物质生成和转化的机制 。 这里最主要的存在两种制约:一种是反馈制约 。 首先是负反馈, 也就是后一代生成物对前一代作用物质的制约 。 这是化学上质量作用规定的, 也就是当反应体系中生成物的浓度逐渐增加时, 物质的生成反应速度就会受遏制, 在可逆反应体系中, 后一代物质甚至还逆转生成前一代物质 。 这种反馈现象, 在生物化学领域中, 更为复杂化 。 因为生物体内上述物质的转化, 都是通过专性酶的接触作用来促成的 。 因此, 上述的这种反馈作用, 也必须首先通过对酶的抑制, 这样的反馈, 在生物化学上就称为负反馈 。 但还有另一种与这种反馈作用相反的作用, 即当前一代作用物质浓度大的时候, 作用物质可以增强酶的活性, 提高酶作用的进行速度, 从而促进后一代生成物合成或转化的速度, 这种反馈, 在生物化学上就称为正反馈 。 无论是正反馈, 还是负反馈, 都可以影响生物化学整个体系的速度, 体现前后代的制约关系 。

    另一种制约, 是竞争性制约 。 上述反馈也是竞争性制约 。 因为正反馈的反应条件大于负反馈时, 后一代生成物的形成和转化速度就会增快;相反, 当负反馈的反应条件大于正反馈时, 后一代生成物的形成和转化速度就会减慢, 甚至在可逆反应中加快逆转, 形成前一代物质 。 二者之间有明显的竞争性制约关系 。 除此, 还有“谱系”间和物质之间的制约 。 例如脂肪酸可以和甘油进行生物合成反应生成脂肪, 也可以还原成脂肪醛和脂肪醇 。 如果合成脂肪的条件大于还原的条件, 就会促成脂肪的合成速度而减慢还原的速度, 这是“谱系”间的竞争制约;但当还原的条件大于合成的条件, 当然脂肪酸还原为醛和醇的速度就会增快, 这时还原为醛或还原为醇的速度又会随它们的反应条件而转移, 这就是物质之间的竞争制约 。 又如磷酸烯醇式丙酮酸和4—磷酸赤藓糖, 通过莽草酸途径形成苯丙氨酸, 这时如果苯丙氨酸脱氨酶的活性加强, 苯丙氨酸的脱氨作用加剧, 形成桂皮酸再生成儿茶素等酚性物的作用加大, 就会减少苯丙氨酸的含量, 历而也会起连锁反应, 减弱其他氨基酸的形成, 这也是“谱系”间的竞争性制约 。 最值得注意的还有在茶树活体内, 正常的呼吸作用, 合糖类经过糖酵解形成磷酸烯醇式丙酮酸, 再形成乙酰辅酶A, 再通过呼吸酶系统, 通过三羧酸循环生成二氧化碳, 并经过呼吸链的作用, 最终与氧作用生成水 。 但在红茶加工过程中, 茶叶经过萎凋作用, 呼吸作用的条件减退, 发酵条件逐步增强, 乙酰辅酶A进行三羧酸循环的作用受到抑制, 乙酰辅酶A经甲瓦龙酸或脂肪酸并进一步生成香气成分的作用加强, 这就是萎凋过程产生多种香气成分的原因, 也是“谱系”间竞争制约的结果 。

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