冠突散囊菌(俗称“金花”)在茶叶中的应用

2019-10-21 11:10张志裕
科学与财富 2019年20期
关键词:金花益生菌茶叶

张志裕

摘 要:冠突散囊菌作为一种益生菌,存在于茶叶中,但是并不是所有茶叶中都含有这种益生菌。冠突散囊菌其实是茯砖茶中的一种通过“发花”的形式而形成的一种自然益生菌体,也就是我们俗称的“金花”。“金花”分泌茶叶里的淀粉酶以及氧化酶能够催化茶叶中的淀粉转为蛋汤,同时可以催化多酚类等化合物质氧化,茶汤在“金花”的作用下呈现棕红色,口感变得更加填滑回甘,同时还具有很强的促消化、降血脂以及溶解脂肪等功效。结合冠突散囊菌的功效,就其在茶叶中的应用进行了分析和论述。

关键词:冠突散囊菌;益生菌;茶叶;发酵茶

冠突散囊菌俗称“金花”,属于散囊菌目发菌科散囊菌属的一种真菌,由子囊果和菌丝组成,营养要求低,可在马铃薯葡萄糖琼脂培养基、孟加拉红培养基生长,适应性强,能利用多种氮源、碳源,是茯砖茶发酵过程中的优势菌种,其从茶叶中获取营养物质,通过自身代谢,产生多种酶催化茶叶中各种物质发生转化,形成了特有的色、香、味品质。日本科研人员将“金花”加工成保健品,售价超过黄金,使得冠突散囊菌的保健作用受到了越来越多的关注和重视。然而,我国目前对冠突散囊菌的研究多基于其对茶叶的影响,作为在医学领域具有应用潜力的益生菌,其医药价值却没有引起人们足够的重视,没有得到充分的利用和开发。随着现代医药学对冠突散囊菌的生理特征、药理作用、临床应用、提取工艺等方面的研究,发现冠突散囊菌具有提高人体免疫功能、预防肿瘤、降脂减肥、抗氧化、抑菌等功效。

1 功能特性

冠突散囊菌也被称作金花,其菌体呈圆形饱满颗粒状,顶端呈白色粉状聚集分布。冠突散囊菌对气候条件要求较高,在低于 30℃且低渗透压的情况下才会形成子囊孢子。孢子壁质坚硬,具有一定的抗腐蚀性和抗氧化性。

1. 1 抗氧化性

冠突散囊菌吸收茯砖茶中的茶多酚后会形成一种儿茶素衍生物,类似酚类物质。与儿茶素单体比较,其生物活性更强,同时可清除自由基。茯砖茶中黄酮和总多酚含量越高,清除自由基的成效就越高,如 ABTS+ 、DPPH 等自由基。冠突散囊菌不仅能抑制酸败,同时还能抑制过度氧化。

1. 2 作用肠道菌群

冠突散囊菌是解腻、解热的良品,低剂量的菌悬液可增加乳酸杆菌属的多样性,以调节肠道菌群。此外,冠突散囊菌提物能抑制大肠杆菌和双歧杆菌等有害微生物的活性,对番泻叶导致的肠道菌群失衡有一定的调节作用,以提高有益微生物的活性。

1. 3 体外抑菌

冠突散囊菌的代谢物对某些微生物具有一定的拮抗作用,以抑制有害微生物的滋生。同时,冠突散囊菌浸提液和马铃薯葡萄糖琼脂的培养基发酵液均对放线菌和细菌具有一定的抑制作用。此外,冠突散囊菌还可抑制食品产生酸败菌和致病菌。

1. 4 产酶活性

冠突散囊菌在不断生长的过程中会分泌一种胞外酶,该种蛋白质会将纤维、果胶等大分子物质转化为小分子。根据研究发现,冠突散囊菌发酵液可显著提高蛋白酶和 α 淀粉酶的活性。

2 基因研究

通过冠突散囊菌全基因组测序发现冠突散囊菌的基因组全长超过 28. 5 Mb、49. 6% GC、10 344个基因总数、63 条 scaffold。通过交配型基因进化模式分析,发现冠突散囊菌其交配型基因进化模式与已有真菌进化模式具有明显不同,属于新型进化模式。袁超等利用紫外分光光度计、电泳仪对冠突散囊菌展开了基因组提取、基因组测序与拼接(全基因组鸟枪法)、基因组连续性与完整性评估和蛋白质编码基因预测等操作,结果显示 DNA 电泳检测条带单一,未出现降解与蛋白质污染情况,纯度与建库要求相符。DNA 样品浓度均超过 20 ng/uL,浓度与建库要求相符。保守蛋白质序 列 比 为 95. 56% ( 基 因 组 保 守 蛋 白 序 列) 和92. 74%(基因组完整保守蛋白序列),基因组连续性、完整性良好,对提升黑茶的保健功效起着积极的促进作用,可带动黑茶产业的健康可持续发展。

3 发花条件对茶品质的影响

发花是指借助外界环境因素,从而使冠突散囊菌生长。冠突散囊菌在白茶、绿茶上的发花情况为发花欠匀且颗粒小;在清茶、黑茶、红茶上的发花情况为发花茂盛且分布广;在藤茶、杜仲叶上的发花情况为发花较少且分散分布;在杭菊花、枇杷叶上的发花情况为发花较少且零星分布。

冠突散囊菌对茯砖茶的品质影响主要表现在以下几方面:第一,冠突散囊菌的接种量会直接影响发花效果和品质。第二,增加茯砖茶的含氮量和 β-胡萝卜素含量可降低茶中茶碱和可可碱的含量。第三,减少茶的苦涩感,以降低发酵中儿茶素、茶多酚和氨基酸的含量与 pH 值。第四,促使茯砖茶香气和茶汤色的形成。

通过单因素试验确定蔗糖浓度6%、茶水比1:30是冠突散嚢菌液体发酵的最佳培养基组成。冠突散囊菌的生长曲线表明其接种后生长迅速,96h时OD600值达到最高。发酵液PH值在发酵过程中表现出先下降、后上升的变化趋势,但总体上是降低的。

随着发酵的进行,红茶发酵液逐渐有变红的趋势。发酵液茶多酚总量呈现逐渐减少的趋势,各儿茶素单体含量也表现出下降的趋势,而咖啡碱的含量同样表现出一定程度的下降趋势。通过P-NPG法测定冠突散嚢菌发酵绿茶和红茶提取液过程中β-D-葡萄糖苷酶的活性。

结果显示在发酵过程中,(β-D-葡萄糖苷酶的活性均随着时间的推移先增大,96h以后趋于平缓。绿茶发酵液在108h酶活性达到最高值27.65U/mL,红茶发酵液在108h酶活性达到最高值21.87U/mL。绿茶中存在以芳樟醇及其氧化物(I和II)、苯乙醇、水杨酸甲酯、香叶醇等为配基的糖苷类香气前体物质。在发酵过程中,芳樟醇及其氧化物(I和II)和香叶醇通过其相对应的糖苷被β-D-葡萄糖苷酶水解后释放出来,使其含量增加。[1]

4 存在问题与发展方向

现阶段,对冠突散蘘菌的研究主要集中在生长条件控制、在茶叶上的发酵机理、对人体部分重要指标的改善等方面。冠突散囊菌在食品工业中的开发与应用虽有研究,但过于稀少,还需将其应用在更多的食品领域,而在液体发酵条件下的菌种收集、鉴定与种质资源保藏等方面还有大量的难关需要攻破。因此,采用现代微生物基础理论最新成果结合先进的检测设备研究生理活性与健康功效对应的机制,以及菌在茶叶中的代谢产物分析等,多维细致地探索与研究才能更好地为冠突散囊菌提升茯砖茶品质和拓展其应用领域提供科学依据。随着业内专家对冠突散囊推广程度的提高,其突出的生理功能也受到了人们的重视,更有利于冠突散囊菌进一步的与食品工业相结合。[2]

5 结语

冠突散囊菌的发花条件直接影响着发花材料的品质。通过茶叶生物活性调节,可有效改善茶葉的色香味等品质与功效。但业界学者对冠突散囊菌在茶叶中的应用研究仅停留在检测和培养等方面。为提高其在食品工业、医药等领域的应用价值,需借助现代微生物基础理论和先进的检测技术加强对冠突散囊菌的研究,使其得到更好的推广和利用。

参考文献:

[1]黄彦,石瑞,苏二正.冠突散囊菌的研究与应用进展[J].生物加工过程,2017,15(1):49-56.

[2]吴凯为,杨立娜,朱力杰,等.冠突散囊菌在发酵茶中应用的研究进展[J].食品研究与开发,2018,39(1):189-193.

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