В отличие от других субтропических растений чай — растение короткого дня и цветет в основном осенью: с конца сентября до наступления заморозков. Цветение обильное — иногда до 800 и более цветков на одно растение. Наибольшее число раскрывающихся венчиков приходится на утренние и полуденные часы. Распускание и опыление длится всего три дня, за это время успевают завязаться только два-четыре процента цветков. Нередко в этом повинны дожди. После зимнего покоя завязь трогается в рост, и к июню образуется коробочка. Плод созревает лишь через год после цветения.
«Земледелие, — писал К.А. Тимирязев, — стало тем, что оно есть, благодаря достижениям физиологии растений и агрохимии». Знакомство с анатомией чая помогло глубже проникнуть в его химическую природу.
Созревший чайный лист весьма сложен по своему химическому составу. Биохимики, изучающие эту ведущую культуру нашего субтропического хозяйства, насчитывали в ней около 130 различных веществ. Но среди них есть «три кита», определяющие основные качества сырья, — кофеин, танин и эфирные масла. Собственно, от этих трех слагаемых и идут главные достоинства чайного напитка — бодрость, вкус и аромат.
В 1827 году Д. Оудрим впервые обнаружил в чайном листе теин (триметидиоксипурин). Однако десять лет спустя химики установили, что по своему составу новое вещество идентично кофеину, открытому еще в 1820 году. Более того, выяснилось, что если в семенах кофе содержится не более 2,4 процента чистого кофеина, то в чайных листьях тот же компонент занимает 4–5 процентов сухой массы. В этом отношении с чаем может сравниться только бразильский кустарник гуарана, у которого содержание кофеина в плодах также доходит до пяти процентов. Все иные растения значительно уступают чаю. Что же касается камелии, то в ее листьях кофеина нет совсем. Так что с точки зрения биохимии чай можно рассматривать как «камелию с кофеином».
Теин (кофеин) является производным ксантиновых тел — продуктов распада нуклеиновых кислот. Он — главный из трех представленных в чайном листе алкалоидов — физиологически активных веществ растительного происхождения, низкая доза которых вызывает возбуждение нервной системы человека. Два других — близкий к нему теобромин, обнаруженный в 1871 году Цоллером и Либихом (позже его стали получать из какао), и теофиллин (диметилдиоксипурин), выявленный в 1888 году Коселом.
Чай является основным источником кофеина, концентрирующимся в листьях (в семенах его нет), причем его среднее количество возрастает в наших условиях от июня к августу. Добывают кофеин в основном из волосков чайного листа, а практически из чайной пыли, остающейся после сортировки чая, из формовочных отходов и подрезочного материала на плантациях. Пыль при этом смешивают с окисью магния и органическими растворителями извлекают чистый препарат кофеина (C
