FluorCam多光譜熒(ying)光成像技術(shu)應(ying)用案例(li)——茶葉(ye)品種品質(zhi)檢測(ce)

茶葉(ye)起源於(yu)中(zhong)國，時(shi)至(zhi)今日(ri)依(yi)然是中(zhong)國重(zhong)要的(de)經(jing)濟作(zuo)物(wu)之壹。使(shi)用FluorCam多光譜熒(ying)光成像系(xi)統(tong)對茶葉(ye)植(zhi)株(zhu)的光合(he)特(te)性(xing)與抗逆(ni)機制(zhi)進(jin)行深(shen)入研(yan)究是非常(chang)有必要(yao)的(de)。中(zhong)國農(nong)科(ke)院(yuan)茶(cha)葉(ye)研(yan)究所(suo)、青島(dao)農(nong)業大(da)學等(deng)單(dan)位都(dou)已經(jing)開展(zhan)了相應(ying)的研(yan)究工(gong)作(zuo)。詳細(xi)內(nei)容可參(can)見(jian)葉(ye)綠素(su)熒(ying)光成像應用於茶樹育(yu)種與生理分析。

茶多酚是(shi)決(jue)定(ding)茶葉(ye)色、香、味(wei)及(ji)功(gong)效(xiao)的(de)主(zhu)要成分，占茶葉(ye)幹重(zhong)的(de)20%～30%。同(tong)時，茶多酚屬(shu)於多酚類(lei)物(wu)質(zhi)，也是(shi)茶(cha)葉(ye)中(zhong)主(zhu)要的(de)次(ci)生(sheng)代(dai)謝產(chan)物(wu)。因此，FluorCam多光譜熒(ying)光成像技術(shu)非常(chang)適(shi)用於茶葉(ye)品種品質(zhi)檢測(ce)。

易(yi)科(ke)泰生(sheng)態(tai)技(ji)術(shu)公(gong)司EcoLab生態(tai)實(shi)驗(yan)室(shi)使(shi)用FluorCam開放式多光譜熒(ying)光成像系(xi)統(tong)對綠茶、花(hua)茶(cha)、黑(hei)茶(cha)、烏龍茶、紅(hong)茶共5種茶葉(ye)樣品(pin)進(jin)行了(le)多光譜熒(ying)光成像和(he)葉(ye)綠素(su)熒(ying)光成像分析。其(qi)中(zhong)綠茶(cha)屬(shu)於不(bu)發(fa)酵(jiao)茶(cha)，烏龍茶屬(shu)於半(ban)發(fa)酵(jiao)茶(cha)，紅(hong)茶、黑茶(cha)屬(shu)於全發酵(jiao)茶(cha)。花(hua)茶(cha)為(wei)綠(lv)茶中(zhong)加(jia)入茉(mo)莉(li)花(hua)，可以(yi)視(shi)為(wei)另(ling)壹種綠茶樣品。

左(zuo)圖：5種茶葉(ye)樣品(pin)彩(cai)色圖；中(zhong)圖：F440熒光成像圖；右圖：F520熒光成像圖

從(cong)測(ce)試(shi)結果(guo)可見(jian)，F440和(he)F520尤其(qi)是(shi)F520隨(sui)著(zhe)樣(yang)品(pin)發(fa)酵(jiao)程(cheng)度(du)提高(gao)而逐(zhu)漸(jian)降(jiang)低。這(zhe)是由(you)於茶(cha)多酚會(hui)在發(fa)酵(jiao)過程中(zhong)逐(zhu)漸(jian)氧(yang)化(hua)。因此茶(cha)多酚在綠(lv)茶(cha)中(zhong)含(han)量高(gao)，紅(hong)茶低。由(you)於茶(cha)多酚中(zhong)尤以(yi)兒(er)茶(cha)素含(han)量高(gao)，占茶多酚的(de)60%-80%。因此推(tui)斷(duan)F520可能(neng)是(shi)兒(er)茶(cha)素的主(zhu)要特(te)異(yi)熒光。黑(hei)茶茶多酚含(han)量高(gao)於紅(hong)茶，猜(cai)測(ce)可能(neng)原(yuan)因為：1.黑(hei)茶生(sheng)產(chan)使(shi)用成熟度(du)較(jiao)高(gao)的黑(hei)毛茶，原料本(ben)身(shen)的茶(cha)多酚含(han)量可能(neng)就(jiu)較(jiao)高(gao)；2.測(ce)試(shi)樣品選(xuan)用的安化(hua)黑(hei)茶(cha)生(sheng)產過程中(zhong)會產(chan)生壹種益生菌——冠突(tu)散囊(nang)菌，可能(neng)是(shi)菌(jun)本(ben)身(shen)含(han)有較高(gao)次(ci)生(sheng)代(dai)謝物(wu)質(zhi)。

左(zuo)圖：F440/F520成像圖；右圖：基於(yu)F440/F520的(de)色彩(cai)分組(zu)圖

F440和(he)F520雖(sui)然並稱藍(lan)綠熒(ying)光，但(dan)不(bu)同(tong)的(de)次(ci)生(sheng)代(dai)謝物(wu)主(zhu)要的(de)熒(ying)光波(bo)峰還(hai)是有差(cha)異(yi)的。因此F440/F520能(neng)夠壹定程(cheng)度(du)反(fan)映(ying)其(qi)次(ci)生(sheng)代(dai)謝物(wu)的(de)組成，從(cong)而(er)區(qu)分不(bu)同(tong)茶(cha)葉(ye)類(lei)型。通(tong)過色彩(cai)分組(zu)顯(xian)示可以(yi)直(zhi)觀(guan)發現(xian)綠茶(cha)和(he)花(hua)茶(cha)為(wei)壹組、烏(wu)龍(long)茶為壹組、紅(hong)茶和(he)黑茶(cha)為(wei)壹組，表(biao)明其(qi)可以(yi)用於茶葉(ye)類(lei)型的(de)高(gao)通量(liang)快(kuai)速(su)分(fen)類(lei)與鑒(jian)定。

左圖：F690熒光成像圖；中(zhong)圖：F740熒光成像圖；右圖：Fv/Fm葉(ye)綠素(su)熒(ying)光成像圖

綠茶(cha)和(he)花(hua)茶(cha)的(de)F690、F740熒(ying)光遠(yuan)高(gao)於其(qi)他(ta)三(san)種茶葉(ye)樣品(pin)，說(shuo)明綠(lv)茶和(he)花(hua)茶(cha)的(de)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)保留了相當(dang)含(han)量的(de)葉(ye)綠素(su)。而(er)通(tong)過葉(ye)綠素(su)熒(ying)光成像分析發現(xian)5種樣品大(da)光化(hua)學(xue)效(xiao)率(lv)Fv/Fm均低於0.1，說(shuo)明即(ji)使(shi)是綠(lv)茶(cha)中(zhong)保留的葉(ye)綠素(su)也(ye)是(shi)不(bu)具(ju)備(bei)光合(he)活性的(de)，所(suo)有茶葉(ye)樣品(pin)的(de)光合(he)生理功(gong)能(neng)均(jun)處於失(shi)活狀態(tai)。

從(cong)實(shi)驗(yan)結果(guo)來(lai)看(kan)，同時具備(bei)多光譜熒(ying)光成像和(he)葉(ye)綠素(su)熒(ying)光成像功(gong)能(neng)的(de)FluorCam多光譜熒(ying)光成像技術(shu)非常(chang)適(shi)用於茶葉(ye)的相關(guan)研(yan)究。對於茶樹活體(ti)植(zhi)株(zhu)來說(shuo)，主(zhu)要用於光合(he)特(te)性(xing)、抗逆(ni)生理(li)、優良品(pin)種選育(yu)、表型分(fen)析等(deng)研(yan)究和(he)茶多酚含(han)量快(kuai)速(su)檢(jian)測(ce)。加(jia)工(gong)處理後(hou)的茶(cha)葉(ye)樣品(pin)則(ze)可以(yi)進(jin)行茶(cha)多酚含(han)量快(kuai)速(su)檢(jian)測(ce)、品(pin)質(zhi)鑒(jian)定、品(pin)種篩選、工(gong)藝(yi)優化(hua)等(deng)檢(jian)測(ce)與(yu)研(yan)究工(gong)作(zuo)。

北京(jing)易(yi)科(ke)泰生(sheng)態(tai)技(ji)術(shu)公(gong)司提供(gong)茶(cha)葉(ye)研(yan)究全面技術(shu)方(fang)案：

lFluorPen、FluorCam葉(ye)綠素(su)熒(ying)光/多光譜熒(ying)光技(ji)術(shu)

lSL3500、FytoScope智(zhi)能(neng)LED光源與(yu)生長箱

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