茯磚茶中冠突散囊菌及其代謝產(chǎn)物研究進(jìn)展

劉子音 許愛(ài)清，2 李宗軍 王遠(yuǎn)亮

（1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)院·長(zhǎng)沙·410128；2湖南科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院·湘潭·411201）

茯磚茶是黑茶精加工的一種產(chǎn)品，其外形整齊如磚片，內(nèi)質(zhì)金花普茂，菌香濃郁，開(kāi)湯后湯色紅濃、滋味醇厚、香氣純正，具有消食健胃的顯著效果，是生活在青藏高原、蒙古高原以及絲綢之路兩側(cè)的少數(shù)民族日不可缺的必備飲品[1，2]。與非發(fā)酵茶綠茶和半發(fā)酵茶烏龍茶相比[3]，茯磚茶屬于后發(fā)酵茶，是加工工藝最復(fù)雜、生產(chǎn)加工周期最長(zhǎng)、工藝最獨(dú)特的黑茶類產(chǎn)品，獨(dú)具菌花香。茯磚茶通過(guò)其獨(dú)特的“發(fā)花”工藝，促使微生物優(yōu)勢(shì)菌——冠突散囊菌生長(zhǎng)繁殖，通過(guò)它們的代謝等作用使茶葉發(fā)生深度的良性生理生化變化，產(chǎn)生金黃色的閉囊殼，俗稱“金花”，邊區(qū)消費(fèi)者歷來(lái)根據(jù)“金花”的質(zhì)量和數(shù)量來(lái)判斷茯磚茶品質(zhì)的優(yōu)劣，并把它作為品質(zhì)特征的標(biāo)志[4]。除此以外，經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵后，還可以增加許多微生物代謝活性物質(zhì)及微生物菌體本身等多種有效成分。因此，開(kāi)展茯磚茶中冠突散囊菌及其代謝產(chǎn)物的研究對(duì)于改善茯磚茶中茶葉品質(zhì)及其解決其中可能存在的安全性問(wèn)題都具有重要的意義。本文就前人對(duì)茯磚茶中冠突散囊菌及其代謝產(chǎn)物的研究進(jìn)行綜述。

茯磚茶是以三級(jí)或四級(jí)黑毛茶為原料，經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜工序而成，作為一種發(fā)酵型茶葉，微生物在制茶過(guò)程中的作用顯得尤為重要。目前有關(guān)茯磚茶中微生物種群類別的劃分很多學(xué)者都有做過(guò)研究。王志剛等[5]對(duì)茯磚茶中微生物種類的研究發(fā)現(xiàn)，茯磚茶中霉菌相的優(yōu)勢(shì)菌是散囊菌屬的種類，冠突散囊菌是主要的，也是出現(xiàn)頻率最高的種類。

1 冠突散囊菌的適生條件

影響冠突散囊菌生長(zhǎng)的因素很多，適當(dāng)?shù)乃?、溫濕度、pH值和營(yíng)養(yǎng)都是冠突散囊菌生長(zhǎng)發(fā)育的必備條件。劉作易[6]在對(duì)茯磚茶金花菌生長(zhǎng)條件的研究發(fā)現(xiàn)，茯磚茶金花菌——謝瓦氏曲霉間型變種生長(zhǎng)的pH值范圍在3～6，最適生長(zhǎng)pH值為5，最高生長(zhǎng)溫度和最適生長(zhǎng)溫度分別為38℃、30℃。有研究表明茯磚茶進(jìn)入發(fā)花工序后，當(dāng)磚坯溫度接近室溫時(shí)，濕熱作用會(huì)大大減弱，在這種溫、濕條件下，茯磚茶中優(yōu)勢(shì)微生物冠突散囊菌可以大量繁殖[7]。有學(xué)者對(duì)茯磚茶金花菌生長(zhǎng)過(guò)程中各種營(yíng)養(yǎng)成分的利用情況進(jìn)行了分析，研究結(jié)果表明在各種培養(yǎng)基中金花菌在M40Y上生長(zhǎng)量最大，14d其產(chǎn)孢量很大。因?yàn)樵贛40Y中既有麥芽浸汁又有酵母膏，成分復(fù)雜，說(shuō)明該菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)的要求是復(fù)雜的[8]。

2 冠突散囊菌對(duì)茯磚茶品質(zhì)的影響

冠突散囊菌在磚坯內(nèi)生長(zhǎng)，它代謝產(chǎn)生的各種酶類，促進(jìn)了茶葉中各種有機(jī)物質(zhì)的有利轉(zhuǎn)化，并且金花越多，這種轉(zhuǎn)化就越好，使茯磚茶的湯色變?yōu)辄S紅明亮，滋味甘醇可口。研究指出無(wú)論在營(yíng)養(yǎng)豐富或營(yíng)養(yǎng)簡(jiǎn)單的培養(yǎng)基中培養(yǎng)的菌絲均富含各種氨基酸，幾乎包括了所有必需氨基酸，對(duì)改進(jìn)茶葉風(fēng)味也有一定作用[9]。此外，冠突散囊菌還能產(chǎn)生黃色閉束殼，在多種培養(yǎng)基上均能分泌水溶性褐色色素，這能增進(jìn)茶葉湯色，產(chǎn)生濃郁香味，不僅能改進(jìn)茶葉香氣的純正度，還可減少茶葉青草氣，對(duì)增進(jìn)茯磚茶品質(zhì)有良好效果[10]。王志剛、劉作易等[11]認(rèn)為冠突散囊菌產(chǎn)生的各種酶類有利于茯磚茶原料中纖維素、果膠質(zhì)、淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、多酚類物質(zhì)的分解，改善茯磚茶原有的品質(zhì)。溫瓊英[12]將冠突散囊菌接種在以淀粉、單寧、葡萄糖為碳源的瓊脂培養(yǎng)基上，證明該菌能分解老茶中的淀粉和單寧物質(zhì)，降低茶葉的苦澀味，使茶葉滋味醇和。

3 茯磚茶中冠突散囊菌代謝產(chǎn)物研究

冠突散囊菌在茯磚茶中生長(zhǎng)，一方面吸收利用茶葉中的有效成分作為自身生長(zhǎng)發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)，另一方面又通過(guò)自身的代謝，產(chǎn)生一系列有益于人體健康的各類小分子化合物，茯茶的特殊口感及功效和這部分物質(zhì)的產(chǎn)生有著緊密的聯(lián)系。鑒于此類代謝物質(zhì)對(duì)茯磚茶品質(zhì)的特殊影響，有關(guān)茯磚茶中散囊菌代謝產(chǎn)物的研究一直以來(lái)都是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。Ansari[13]研究發(fā)現(xiàn)匍匐散囊菌能產(chǎn)生中性蛋白酶，中性蛋白酶作為一種內(nèi)切酶，可水解各種蛋白質(zhì)，在一定溫度、pH值下，將大分子蛋白質(zhì)水解為氨基酸產(chǎn)物。Mondal[14]研究了謝瓦散囊菌產(chǎn)生的多聚半乳糖轉(zhuǎn)移酶和纖維素酶的活性，這些酶類在茶葉發(fā)酵過(guò)程中主導(dǎo)著物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，對(duì)茶葉的品質(zhì)形成有極其重要的作用。Ishikawa[15，16]從謝瓦散囊菌的培養(yǎng)物中分離出謝瓦散囊菌的代謝產(chǎn)物Flavoglaucin及其衍生物，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)Flavoglaucin及其衍生物均有不同程度的抗氧化作用，由此可見(jiàn)散囊菌的存在可能對(duì)于保持磚茶的品質(zhì)，延長(zhǎng)貯存時(shí)間，延緩氧化劣化上起著重要作用。苯甲醛衍生物AG和FG是散囊菌屬特有的代謝物，其中AG的生物合成途徑是多酮和類萜途徑的合并，而FG則是AG的側(cè)鏈三烯被還原后的產(chǎn)物，AG和FG都是苯甲醛衍生物類抗氧化性色素[17]。王華夫[18]等用氣相色譜分析了茯磚茶在發(fā)花過(guò)程中的香氣組成和不同誘發(fā)劑對(duì)茯磚茶香氣組成的影響，結(jié)果表明幾乎所有的醛酮類化合物和2，5-二甲基吡嗪、2，6-二甲基吡嗪等雜環(huán)化合物的含量都隨茯磚茶發(fā)花進(jìn)程而增加，由此可見(jiàn)醛酮類化合物和雜環(huán)化合物的含量的增加與冠突散囊菌的代謝活動(dòng)有著一定的聯(lián)系。倉(cāng)道平在對(duì)茯磚茶中兒茶素組分變化趨勢(shì)研究發(fā)現(xiàn)在微生物的酶促氧化和濕熱作用下兒茶素會(huì)水解轉(zhuǎn)化和自動(dòng)氧化。

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)在對(duì)茯磚茶發(fā)花過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)菌——冠突散囊菌進(jìn)行的一系列實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，冠突散囊菌發(fā)酵液與茯磚茶、綠茶、茶多酚復(fù)合物相比較，能更好的提高胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶的活性，并能抑制脂肪酶的活性。而茶葉中主要活性成分茶多酚的總量也有了顯著的變化，這極有可能是由于冠突散囊菌自身代謝產(chǎn)生了活性更強(qiáng)的物質(zhì)。研究顯示，后發(fā)酵茶比綠茶具有更高的生物活性，茶中的超動(dòng)感物質(zhì)經(jīng)微生物代謝后能產(chǎn)生生物活性更強(qiáng)的物質(zhì)[19，20]。同時(shí)有研究表明，冠突散囊菌吸收利用茯磚茶中的茶多酚后可能分泌產(chǎn)生了三種生物活性更強(qiáng)的物質(zhì)：一是兒茶素的衍生物，其中以其糖苷化、硫酸化及甲基化等衍生物為主要存在形式，具有清除自由基的能力；二是兒茶素氧化聚合物，即茶色素，與綠茶和黑毛茶相比較，茯磚茶中的茶多酚、茶褐素的含量相對(duì)較高，這可能與茯磚茶冠突散囊菌代謝過(guò)程中產(chǎn)生的兒茶素氧化聚合物有關(guān)，兒茶素氧化聚合物具有比兒茶素單體更優(yōu)異的生物活性[21]。三是兒茶素和有機(jī)酸形成的絡(luò)合物，這對(duì)于茯磚茶滋味、香氣、色澤的形成起著重要作用，存放多年的老茶，回味略帶酸味，說(shuō)明微生物代謝產(chǎn)生了較多的有機(jī)酸類物質(zhì)，這也是黑茶有別于其他茶類的特點(diǎn)之一。

4 冠突散囊菌毒理性研究

我國(guó)自上世紀(jì)六十年代起，就率先開(kāi)展了黑茶品質(zhì)化學(xué)成分方面的研究，并于八十年代中期建立了我國(guó)第一批茶葉品質(zhì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即“茯磚茶”、“黑磚茶”和“花磚茶”的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)標(biāo)的建立對(duì)于保障茶葉生產(chǎn)的安全性具有積極的作用。金花菌在外觀上很像黃曲霉，在早期的研究中曾有人把金花菌誤認(rèn)為黃曲霉，由于黃曲霉毒素B1具有致癌作用，給人們的心理上造成了緊張和恐慌，特別是后來(lái)又有報(bào)道宣稱[22，23]，牧民在長(zhǎng)期飲用茯磚茶后可導(dǎo)致中毒現(xiàn)象，愈加引發(fā)了消費(fèi)者對(duì)于茯磚茶及其冠突散囊菌安全性問(wèn)題的擔(dān)憂，因此開(kāi)展對(duì)茯磚茶中微生物的毒理性研究顯得既重要又迫切。目前應(yīng)用于微生物毒素檢測(cè)的方法很多，有物理及化學(xué)方法，如高效液相色譜法、氣相色譜法、薄層色譜法等[24～26]，還有免疫學(xué)方法例如酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)[27～29]和生物學(xué)的檢測(cè)方法，包括皮膚毒性實(shí)驗(yàn)，致嘔吐實(shí)驗(yàn)，種子發(fā)育實(shí)驗(yàn)等[30]。1987年湖南農(nóng)學(xué)院張海蓀等做了茯磚茶發(fā)花的安全性實(shí)驗(yàn)，取茶汁飼喂小白鼠，結(jié)果并不引起小白鼠發(fā)病，也不會(huì)引起肝細(xì)胞中毒，說(shuō)明茯磚茶對(duì)人體是安全的。肖文軍[31]等研究了速溶茯茶對(duì)小鼠與大鼠的毒理特性，表明茯茶對(duì)雌雄大鼠無(wú)明顯毒副作用，屬實(shí)際無(wú)毒物。1994年王志剛[32]用鹵蟲(chóng)生物法對(duì)冠突散囊菌進(jìn)行毒性實(shí)驗(yàn)，在蔗糖酵母浸汁培養(yǎng)基上培養(yǎng)，結(jié)果10株冠突散囊菌菌體提取物均未發(fā)現(xiàn)明顯產(chǎn)毒，從而進(jìn)一步證實(shí)了冠突散囊菌無(wú)毒。目前，有關(guān)冠突散囊菌安全性的研究主要集中于對(duì)菌體本身，而對(duì)于其代謝產(chǎn)物的毒理性研究相關(guān)的報(bào)道并不多見(jiàn)，其代謝產(chǎn)物組分的復(fù)雜性也給相關(guān)研究帶來(lái)了一定困難。

5 展望

微生物在改善茶葉品質(zhì)，提高茶葉綜合利用方面的作用已得到了廣泛的證實(shí)，可以預(yù)見(jiàn)在今后的發(fā)展過(guò)程中微生物學(xué)在茶葉領(lǐng)域中的應(yīng)用勢(shì)必也將更加廣泛，同時(shí)我們也不能回避兩者結(jié)合而引發(fā)的人們對(duì)于茶葉制品及其發(fā)酵菌安全性問(wèn)題的擔(dān)憂，這一問(wèn)題解決的好壞將直接影響到整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。茯磚茶作為一種完全發(fā)酵茶，其發(fā)酵菌組成復(fù)雜，多年來(lái)眾多學(xué)者一直致力于茯磚茶中微生物特別是其優(yōu)勢(shì)菌冠突散囊菌安全性問(wèn)題研究，以期闡明茯磚茶的功能價(jià)值和安全性等人們關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。然而目前有關(guān)冠突散囊菌毒理性研究還主要集中在菌體方面，對(duì)于冠突散囊菌代謝物的種類、理化特性、生物活性功能和食用安全性研究的報(bào)道還不是很多，此前報(bào)道的Anke[33]在對(duì)灰綠曲霉群的種類產(chǎn)生的蒽醌類代謝產(chǎn)物作調(diào)查時(shí)，發(fā)現(xiàn)冠突散囊菌產(chǎn)生的一種蒽醌類產(chǎn)物對(duì)革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌有強(qiáng)的抗性作用，但也不夠全面。我國(guó)學(xué)者僅有王志剛曾關(guān)注過(guò)茯磚茶中散囊菌次級(jí)代謝物的安全性問(wèn)題，并呼吁進(jìn)一步研究散囊菌的產(chǎn)毒問(wèn)題。因此，在今后的研究過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)冠突散囊菌代謝產(chǎn)物毒理性特別是蒽醌類衍生物、苯甲醛類衍生物等代謝產(chǎn)物毒理性方面的研究，以期從冠突散囊菌在茶葉基質(zhì)中代謝產(chǎn)物的角度對(duì)茯磚茶及其冠突散囊菌的安全性評(píng)價(jià)做更為深入的研究。

1 段繼業(yè).磚茶文化論[J].中國(guó)茶葉,2008,10：38～40.

2 董曉雋.淺談維吾爾茶文化與茶語(yǔ)言[J].新疆大學(xué)學(xué)報(bào)，1996,(4)：71～75.

3 侯冬巖，回瑞華，劉曉媛，等.綠茶、紅茶和烏龍茶抗氧化性能的比較[J].食品科學(xué),2006,3(27)：90～93.

4 齊祖同，孫曾美.茯磚茶中優(yōu)勢(shì)菌群的鑒定[J].真菌學(xué)報(bào),1990,9(3)：176～179.

5 王志剛，童 哲，程蘇云.茯磚茶中霉菌含量和散囊菌鑒定及利弊分析[J].食品科學(xué)，1992,149(5)：1～4.

6 劉作易，秦 京.茯磚茶“金花菌”生長(zhǎng)條件研究[J].貴州科學(xué)，1991，3(9)：20～24.

7 金冬雙，龔淑英.黑茶的微生物作用研究進(jìn)展[J].茶葉,2007,33(4)：203～207.

8 劉作易，秦京.茯磚茶“金花菌”對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的利用[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，1992,（1）：36～40.

9 李智芳.茯磚茶品質(zhì)形成機(jī)理的研究進(jìn)展[J].福建茶葉,2009,3：10～11.

10 劉作易，秦 京.“金花菌”與茯磚茶品質(zhì)[J].貴州農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1991，10(1)：79～82.

11 劉作易.一種決定茯磚茶品質(zhì)的重要真菌“金花菌”的研究進(jìn)展[J].貴州茶葉,1993，2(74)：33～35.

12 溫瓊英.茯磚茶中主要微生物的研究[J].茶葉通訊，1986,(4)：19～21.

13 Ansari,H.Comparative study of the neutral proteinase from fungi and actinomycetes using polycrylamide gel electrophoresis[J].Microbios,1984,(6)：173～179.

14 Mondal,GC.etal.Effect of hydrolytic enzymes of storage fungi on seed deterioration[J].Acta Agron.Hung,1987,36：125～132.

15 Ishikawa,Y.etal.Flavoglanocin,a etabolite of Eutotium chevalieri[J].Amer.oil.Chem.Soc.1984：61：1864～1867.

16 Ishikawa,Y.etal.Metabolites of Eurotium species，their antioxdative properties and synergism with tocophero[J].Food Sci,1985,50：1742～1744.

17 JamesR.Hanson.The chemistry of fungi[M].Royal Society of Chemistry,UK：Cambddse，2008.

18 王華夫，李名君，劉仲華，等.茯磚茶在發(fā)花過(guò)程中的香氣變化[J].茶葉科學(xué)，1991，11(增刊)：81～86.

19 傅冬和，劉仲華，黃建安，等.茯磚茶不同萃取物對(duì)消化酶活性的影響[J].茶葉科學(xué) 2008,28(1)：62～66.

20 傅冬和，劉仲華，黃建安.茶葉降脂減肥作用研究進(jìn)展[J].中國(guó)茶葉,2004,(2)：8～10.

21 曹 進(jìn).茶色素抗菌抗病素作用的研究進(jìn)展[J].中草藥，1998,29(9)：636～638.

22 M H Wong,K F Fung,H PCarr.Aluminium and fluoride contents of tea,with emphasis on brick and their health implications[J].Toxicology Letters,2003,137：111～120.

23 Jin Can,Yah Zhao,Jianwei Liu,et al.Varied Ecological Environment and Fluorosis in Tibetan Children inane Nature Reserve of Mount Qomolangma[J].Ecotoxicology and Environmental Safety,200l,48：62～65.

24 李鳳琴.真菌毒素分析及質(zhì)量控制 [J].國(guó)外醫(yī)學(xué)衛(wèi)生學(xué)分冊(cè),2004,5(31)：265～272.

25 山東大學(xué)主編.微生物實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].濟(jì)南：山東大學(xué)出般社，1990.

26 武漢大學(xué)等主編.微生物學(xué)[M].北京：高等教育出版社，1987.

27 王玉平，計(jì) 融，江 濤，等.玉米赤霉烯酮ELISA定量檢測(cè)試劑盒研制[J].衛(wèi)生研究,2006,35(2)：221～224.

28 鄧舜洲，游淑珠許楊.脫氧雪腐鐮刀菌烯醇酶聯(lián)免疫檢測(cè)方法的建立[J].食品科技,2006,3l(8)：222～224.

29 江 濤.總黃曲霉毒素ELISA定量檢測(cè)方法的研制[J].中國(guó)食品衛(wèi)生雜志,2006(4)：293～295.

30 李巖松，周 玉，譚建華.真菌毒素快速分析方法研究進(jìn)展[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2006,16(1)：126～129.

31 肖文軍，傅冬和，任國(guó)譜，等.茯茶毒理學(xué)試驗(yàn)報(bào)告[J].茶葉科學(xué),2007,27(4)：307～310.

32 王志剛，童 哲，程蘇云，等.茯磚茶中霉菌的產(chǎn)毒性研究Ⅱ冠突散囊菌的菌體毒性測(cè)定[J].茶葉科學(xué)，1994,14(1)：69～73.

33 Anke,H.etal.Metabolic products of microorganisms 185，Arch.Microbjoi，1980，126(2)：223～230.