王 冰,張 凱,方熱軍
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,長(zhǎng)沙 410128)
茶葉作為我國(guó)特有的飲料,已有悠久的歷史,歷代的醫(yī)書(shū)上均記載了其具有止渴、清神、利尿、治咳、祛痰、明目、益思、除煩去膩、驅(qū)困輕身、消炎解毒等功效。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和研究方法的改進(jìn),茶葉作為保健品的其他功效也相繼被發(fā)現(xiàn)。茯磚茶是黑茶的一種微生物發(fā)酵茶,是湖南黑茶中邊銷茶的主打產(chǎn)品,占全國(guó)茯磚茶產(chǎn)銷量約90%,年產(chǎn)量約2萬(wàn)t,主銷西北少數(shù)民族地區(qū)。冠突散囊菌是茯磚茶發(fā)花過(guò)程中形成的優(yōu)勢(shì)菌,因生長(zhǎng)繁殖時(shí)會(huì)產(chǎn)生金黃色的閉囊殼,俗稱“金花”[1]。冠突散囊菌的數(shù)目直接決定了成品茶中“金花”的數(shù)量和質(zhì)量,該菌主要以半木質(zhì)為主要營(yíng)養(yǎng)基礎(chǔ),把茶葉的半木質(zhì)素分解形成茯磚茶特有的香氣。冠突散囊菌不僅能改善茶葉的品質(zhì),還可以合成動(dòng)物機(jī)體必需的氨基酸、分泌水溶性色素、產(chǎn)生濃郁的香氣和調(diào)節(jié)維持腸道菌群的平衡。針對(duì)不斷出現(xiàn)的抗生素殘留等一系列食品安全問(wèn)題和人們對(duì)綠色產(chǎn)品的需求,冠突散囊菌在畜牧業(yè)生產(chǎn)中也會(huì)有良好的發(fā)展趨勢(shì)。
冠突散囊菌屬灰綠曲霉屬,分布廣泛,生長(zhǎng)基質(zhì)包括土壤、茯磚茶、冬蟲(chóng)夏草、中藥片和木屑。冠突散囊菌由子囊果和菌絲組成,子囊果即黃色球形或近球形閉囊殼,直徑約為150~200 μm,子囊果破裂釋放直徑為5 μm的球形、近球形或雙凸鏡形子囊孢子,有寬約為0.8~1.0 μm的冠狀突起;菌絲直徑約8~10 μm,呈白色,屬于冠突散囊菌[2-3]。冠突散囊菌是在茯磚茶進(jìn)行發(fā)花第6天時(shí)開(kāi)始生長(zhǎng),之后其數(shù)量呈幾何級(jí)數(shù)增加,抑制其他霉菌的生長(zhǎng),發(fā)花至12 d,菌種的數(shù)量處于穩(wěn)定期或衰退期。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為3~6,最適生長(zhǎng)pH為5,最高生長(zhǎng)溫度和最適生長(zhǎng)溫度分別為38和30℃。該菌為無(wú)性型屬曲霉屬,稱為小冠曲霉,為同宗配合菌[4]。在低滲透壓誘導(dǎo)下產(chǎn)生有性孢子,在高滲透壓誘導(dǎo)下產(chǎn)生無(wú)性孢子。
冠突散囊菌利用從茶葉中獲取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行自身代謝轉(zhuǎn)化,滿足自身生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)需要,同時(shí)產(chǎn)生多酚氧化酶、果膠酶、纖維素酶、蛋白酶等胞外酶,催化茶葉中物質(zhì)的氧化、聚合、降解、轉(zhuǎn)化,達(dá)到茯磚茶特有的色、香、味。通過(guò)對(duì)發(fā)花過(guò)程中“金花”的色澤、顆粒的大小進(jìn)行定期的觀察,可以了解發(fā)花的適宜條件,決定能否干燥[5]。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,發(fā)現(xiàn)該菌能分解老茶中的淀粉和單寧物質(zhì),改善茶葉的苦澀味,使茶葉滋味醇和。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)培養(yǎng)的菌絲均富含各種氨基酸,幾乎包含所有必需氨基酸,對(duì)改進(jìn)茶葉風(fēng)味也有一定的作用[6]。菌種產(chǎn)生的多糖和真菌多糖一樣具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗病毒、降血糖血脂和抗衰老等重要作用[7-16]。不同代數(shù)的菌落在pH 4.8所產(chǎn)纖維素酶的活力比pH 6.0時(shí)大,由此可得冠突散囊菌所產(chǎn)的纖維素酶是酸性纖維素酶,與真菌一般產(chǎn)酸性纖維素酶的理論一致[17]。
Ishikawa首先發(fā)現(xiàn)謝瓦散囊菌的一個(gè)代謝產(chǎn)物Flavoglaucin具有與VE一樣的抗氧化活性,其后發(fā)現(xiàn)其衍生物也有不同程度的抗氧化作用。有研究人員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,有效的促進(jìn)茶葉中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,進(jìn)而形成良好的茶葉品質(zhì),結(jié)果顯示,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)[18-19]。冠突散囊菌吸收茯磚茶中的茶多酚后可能分泌產(chǎn)生了3種生物活性更強(qiáng)的成分:以其糖苷化、硫酸化及甲基化等兒茶素的衍生物,具有清除自由基的能力;比兒茶素單體更具生物活性的兒茶素的氧化聚合物;兒茶素和有機(jī)酸形成絡(luò)合物,形成茯磚茶特有的滋味、香氣、色澤[20]。
發(fā)酵茶有一定的抑菌能力[21]。原因可能是冠突散囊菌在生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生不利于其他微生物存在的代謝產(chǎn)物,抑制有害菌的生長(zhǎng)。李佳蓮等采用濾紙片法研究茯磚茶浸提液、PDA原液和冠突散囊菌PDA發(fā)酵液對(duì)細(xì)菌、酵母菌、霉菌和放線菌的抑制作用,發(fā)現(xiàn)茯磚茶浸提液和冠突散囊菌PDA發(fā)酵液對(duì)細(xì)菌有較強(qiáng)的抑制作用,而對(duì)酵母菌和霉菌抑制作用不顯著[22]。
α-淀粉酶廣泛存在動(dòng)物、植物及微生物體內(nèi);蛋白酶主要存在于人和動(dòng)物的胃和小腸中;脂肪酶能夠催化甘油酯類化合物的水解和合成。鄧放明通過(guò)在體外模擬胃液和腸液觀察冠突散囊菌發(fā)酵液對(duì)各種酶的影響,發(fā)現(xiàn)冠突散囊菌能提高α-淀粉酶、蛋白酶的活力,而且冠突散囊菌菌液和茯磚茶對(duì)α-淀粉酶、蛋白酶活力的影響顯著高于黑毛茶、綠茶汁和茶多酚復(fù)合物(P<0.05);但是冠突散囊菌發(fā)酵液和各種茶汁在模擬胃液中要比模擬腸液中對(duì)脂肪酶活性的抑制效果更顯著(P<0.05);還發(fā)現(xiàn)冠突散囊菌發(fā)酵液可以抑制脂肪酶的活性[23]。
雖然冠突散囊菌菌體的成分還尚未測(cè)知,但真菌的細(xì)胞壁都含有幾丁質(zhì)、幾丁質(zhì)聚糖、β-葡聚糖苷、纖維素和糖蛋白。幾丁質(zhì)和幾丁質(zhì)聚糖是一類特殊的膳食纖維,能促進(jìn)小鼠腸道中的梭菌屬XIVa簇的形成,減輕高脂肥胖小鼠的體重。許愛(ài)清運(yùn)用SPF級(jí)KM小鼠測(cè)試冠突散囊菌的急性毒性,發(fā)現(xiàn)最大耐受劑量10 000 mg·kg-1情況下,未發(fā)現(xiàn)死亡;運(yùn)用PCR-DGGE技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)低劑量(50 mg·kg-1)冠突散囊菌懸液會(huì)使小鼠結(jié)腸內(nèi)總體細(xì)菌、乳酸桿菌屬和梭菌屬Ⅳ簇種群的多樣性增加,但對(duì)擬桿菌屬的作用不顯著(P>0.05),低劑量的冠突散囊菌懸液可能具有調(diào)節(jié)腸道菌群的作用[24]。
冠突散囊菌能夠有效調(diào)節(jié)機(jī)體的代謝,除了改善茶葉的品質(zhì),還有較強(qiáng)的降脂、降壓、調(diào)節(jié)糖代謝、抗氧化、抑菌和調(diào)節(jié)腸道微生物菌群的平衡的作用。冠突散囊菌作為潛在的多功能飼料添加劑,具有廣闊的發(fā)展前景。但是目前冠突散囊菌的研究主要集中在菌種的鑒定、固態(tài)培養(yǎng)的生理特征以及茯磚茶生產(chǎn)應(yīng)用等方面[25-30]。其作為飼料添加劑的使用劑量和使用階段尚待進(jìn)一步研究。
[1]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.
[2]侯凱東.茯磚茶市場(chǎng)與收藏前景廣闊誘人[J].茶葉經(jīng)濟(jì)信息,2006(7):12-15.
[3]姚茂君,黃群,陳林杰,等.冠突散囊菌的分離及其液態(tài)發(fā)酵特性[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2007,33(6):28-31.
[4]齊祖同.曲霉屬及相關(guān)有性型[M].北京:科學(xué)出版社,1997.
[5]楊撫林,鄧放明,趙玲艷,等.茯磚茶發(fā)花過(guò)程中優(yōu)勢(shì)菌的研究進(jìn)展[J].茶葉科學(xué)技術(shù),2005,186(1):4-7.
[6]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(1):10-11.
[7]Borchers A T,Stern J S,Hackman R M,et al.Mushroom,tumors,and immunity[J].Experimental Biology and Medicine,1999,221(4):281-293.
[8]Skiermo J,Vadstein O.Techniques for microbial controlin the in tensive rearing of marine larvae[J].Agriculture,1999,177(1-4):333-343.
[9]Chang C F,Chen H Y,Su M S,et al.Immunomodulation by di?etaryβ-1,3-glucan in the brooders of the black tiger shrimp Penaeus monodon[J].Fish&Shellfish Immunology,2000,10(6):505-514.
[10]Ooi V E,Liu F.Immunomodulation and anticancer activity of polysaccharide-protein complexes[J].Curr Med Chem,2000,7(7):715-729.
[11]吳梧桐,高美鳳,吳文俊.多糖的抗腫瘤作用研究進(jìn)展[J].中國(guó)天然藥物,2003,1(3):55-59.
[12]Koshiishi C,Ito E,Kato A,et al.Purine alkaloid biosynthesis in young leaves of camellia sinensis in light and darkness[J].Journal of Plant Research,2000,113(1 110):217-221.
[13]王長(zhǎng)云,管華詩(shī).多糖抗病毒作用研究進(jìn)展Ⅰ.多糖抗病毒作用[J].生物工程進(jìn)展,2000,20(1):17-20.
[14]Kibo T,Ookubo K,Usui S.et al.Structrual features and hypogly?cemic activity of a polysaccharide(CS-F10)from the cultured mycelium of Cordyceps sinensis[J].Biol Pharm Bull,1999,22(9):966.
[15]陳紅霞,賈曉斌.冬蟲(chóng)夏草多糖的藥理學(xué)研究進(jìn)展[J].江蘇大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)科版,2005,15(1):74-76,78.
[16]Bao X F,Wang X S,Dong Q,et al.Structuralfeatures of immuno?logically active polysaccharides from Ganod-errga lucidum[J].Phytochemistry,2002,59(2):175-181.
[17]高鳳菊,李春香.真菌與細(xì)菌纖維素酶研究進(jìn)展[J].唐山師范學(xué)院學(xué)報(bào),2005,27(2):7-10.
[18]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.
[19]傅冬和,劉仲華,黃建安,等.茯磚茶加工過(guò)程中主要化學(xué)成分的變化[J].食品科學(xué),2008,29(2):64-67.
[20]曹進(jìn).茶色素抗菌抗病毒作用的研究進(jìn)展[J].中草藥,1998,29(9):636-639.
[21]Greenwalt C J,Ledford R A,Steinkraus K H.Determination and characterization of the antimicrobial activity of the fermented tea Kombucha[J].LWT-Food Science and Technology,1998,31(3):291-296.
[22]李佳蓮,胡博涵,趙勇彪,等.冠突散囊菌發(fā)酵液的抑菌作用[J].食品科學(xué),2011,32(11):157-160.
[23]鄧放明.茯磚茶中冠突散囊菌分離培養(yǎng)及其發(fā)酵液胞外多糖與應(yīng)用酶學(xué)的研究[D].長(zhǎng)沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.
[24]許愛(ài)清.茯磚茶的真菌菌群特性及其整腸功能研究[D].長(zhǎng)沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.
[25]Sava V M,Yang S M,Hong M Y,et al.Isolation and characteriza?tion of melanic pigments derived from tea and tea polyphenols[J].Food Chemistry,2001,73(2):177-184.
[26]楊撫林,鄧放明,趙玲艷,等.茯磚茶發(fā)花過(guò)程中優(yōu)勢(shì)菌的研究進(jìn)展[J].茶葉科學(xué)技術(shù),2005(1):4-7.
[27]Wan X,Nursten H E,Cai Y,et al.A new type of tea pig?ment-from the chemical oxidation of epicatechin gallate and iso?lated from tea[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,1997,74(3):401-408.
[28]Thomas J,Pius P K,Kumar R R,et al.A reliable technique to identify superior quality clones from tea germplasm[J].Food Chemistry,2005,91(4):771-778.
[29]Pruidze G N,Mchedlishvili N I,Omiadze N T,et al.Multiple forms of phenol oxidase from Kolkhida tea leaves(Camelia Sinen?sis L.)and mycelia sterilia IBR 35219/2 and their role in tea pro?duction[J].Food Research International,2003,36(6):587-595.
[30]Friedman M.Overview of antibacterial,antitoxin,antiviral,and antifungal activities os tea flavonoids and teas[J].Molecular Nrtri?tion&Food Research,2007,51(1):116-134.