冠突散囊菌在發(fā)酵茶中應(yīng)用的研究進展

吳凱為，楊立娜，朱力杰，王勃，劉賀，何余堂，馬濤

（渤海大學食品科學與工程學院，生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心，遼寧錦州121013）

冠突散囊菌在發(fā)酵茶中應(yīng)用的研究進展

吳凱為，楊立娜，朱力杰，王勃，劉賀，何余堂，馬濤*

（渤海大學食品科學與工程學院，生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心，遼寧錦州121013）

冠突散囊菌是茯磚茶在特定環(huán)境下通過“發(fā)花”工藝長成的自然益生菌體，具有改良茶品質(zhì)，增強產(chǎn)品降血壓，減肥等功效。主要介紹冠突散囊菌的功能特性、“發(fā)花”條件與茶品質(zhì)關(guān)系，存在問題與發(fā)展方向，以期為冠突散囊菌深入研究和應(yīng)用提供幫助。

冠突散囊菌；茯磚茶；發(fā)花

冠突散囊菌（Eurotium cristatum）是散囊菌屬的一種真菌，是存在于茯磚茶中使其產(chǎn)生特征風味的優(yōu)勢益生菌。茯磚茶屬于后發(fā)酵茶，是黑茶中極具代表性的一種，“發(fā)花”黑茶具有較強的促消化、降血脂、溶解脂肪、調(diào)節(jié)糖類代謝和促進腸胃運動、減肥等功效，這也使得冠突散囊菌的應(yīng)用越來越受到人們的青睞。隨著發(fā)酵工程、微生態(tài)學的發(fā)展，冠突散囊菌在改良發(fā)酵茶品質(zhì)、提高食品生物技術(shù)應(yīng)用水平尤其在腸道微生態(tài)調(diào)節(jié)劑方面的應(yīng)用價值顯示出廣闊的前景。因此本文就冠突散囊菌的生理功能、研究現(xiàn)狀、未來的研究方向等進行綜述，以期為冠突散囊菌深入研究和應(yīng)用提供幫助。

1 冠突散囊菌的功能特性

20世紀50年代，業(yè)界學者就開始探討茯磚茶中的“金花”到底為何物，而當時的相關(guān)知識極為稀少，只知道茯磚茶中的“金花”含量越多，茶葉的品質(zhì)就越好[1]。冠突散囊菌菌體為飽滿的圓形顆粒狀，粉狀聚集分布，成熟發(fā)育期菌絲較短，頂端較大呈白色[2]。冠突散囊菌的生長溫度低于30℃且處于低滲透壓條件下時會產(chǎn)生子囊孢子[3]，孢子壁質(zhì)地較為堅硬，且具有極強的抗氧化性，耐酸堿腐蝕性。由于冠突散囊菌生長時對營養(yǎng)環(huán)境沒有特殊的要求[4]，多種材料都可以提供滿足冠突散囊菌生長的條件，相關(guān)研究人員便開展大量工作探究冠突散囊菌的功能特性。

1.1 抗氧化活性

冠突散囊菌具有較強的抗氧化活性，茯磚茶中的茶多酚被冠突散囊菌吸收后可以分泌產(chǎn)生兒茶素的衍生物，它們的生物活性更強，并且具有清除自由基的能力，其生物活性遠遠高于兒茶素單體[5]；張小娜等[6]進一步推測出茯磚茶提取物清除自由基及抗氧化的主要成分之一是酚類物質(zhì)，這是因為茯磚茶各極性部位都能提取出一定量的總多酚和黃酮，而且隨著總多酚含量的增加，溶劑提取物清除1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、2，2-聯(lián)氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二銨鹽（ABTS+）自由基的能力越強。在有關(guān)廣式臘腸儲藏期間的品質(zhì)是否會受到天然抗氧化劑影響的研究中，唐玲[7]發(fā)現(xiàn)在加入茯磚茶水提物后，臘腸的儲藏期變得更長，這說明茯磚茶水提物可以有效抑制過度氧化的發(fā)生，不僅抑制由于酸敗導致的臘腸品質(zhì)的降低，而且未對臘腸特有風味造成負面影響。

1.2 調(diào)節(jié)腸道菌群平衡

冠突散囊菌不僅對茯磚茶的降脂減肥功效具有重大的貢獻，還使茯磚茶具有消食、健胃、降壓等多種保健功能[8]。在回族、維吾爾族人民的日常生活中，具有餐后飲茶的習俗，更是流傳著“寧可一日無糧，不可一日無茶”，“茶好金花開，花多茶質(zhì)好”的傳統(tǒng)說法，這個根本原因就是茯磚茶能消腥肉之膩，解青稞之熱，有助于食物的消化[9]。許愛清[10]將低劑量冠突散囊菌菌懸液加入小鼠結(jié)腸內(nèi)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)腸內(nèi)乳酸桿菌屬、總體細菌與梭菌屬Ⅳ簇種群的多樣性增加，擬桿菌屬多樣性的變化不明顯，可以推斷，低劑量的冠突散囊菌菌懸液可能具有調(diào)節(jié)腸道菌群的作用。隨后，曾婷玉[11]還研究發(fā)現(xiàn)雙歧桿菌、大腸桿菌、乳桿菌、腸道腸球菌數(shù)量以及腸道狀況可以被茯磚茶中的水提物所影響，不僅能夠抑制腸道中有害微生物的生長繁殖，還可以對抗由番瀉葉所引起的腸道微生物紊亂，促進有益腸道的微生物進行生長。

1.3 體外抑菌功效

冠突散囊菌在生長過程中產(chǎn)生的某些代謝物拮抗其他微生物的生長繁殖，起到抑制有害菌滋生的作用，這也是茯磚茶發(fā)酵后具有抑菌作用的原因[12]。有學者采用濾紙片法研究茯磚茶浸提液、馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基原液和冠突散囊菌馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基發(fā)酵液對細菌、酵母菌、霉菌和放線菌的抑制作用，結(jié)果表明冠突散囊菌馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基發(fā)酵液與茯磚茶浸提液對細菌抑制作用較為強勁，但是對霉菌與酵母菌抑制作用不如抑制霉菌顯著[13]；茯磚茶的茶浸提液抑菌能力隨發(fā)酵時間的增多而增強，這種現(xiàn)象表明茯磚茶發(fā)酵過程中，伴隨著抑制食品致病菌與腐敗菌的代謝物質(zhì)的產(chǎn)生[14]。

1.4 產(chǎn)酶活性

在經(jīng)歷“發(fā)花”這一生長過程后，茯磚茶中的多種成分與黑毛茶相比發(fā)生顯著的變化[15]，冠突散囊菌在滿足自身生長發(fā)育的同時還促進茶葉中各種相關(guān)物質(zhì)發(fā)生氧化、聚合、降解和轉(zhuǎn)化作用，這是冠突散囊菌產(chǎn)生的各種胞外酶將多糖、果膠、纖維素等大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)的作用效果[16]，茯磚茶特有的色、香、味也在該過程中形成。將人體內(nèi)的胃液和腸液在體外進行環(huán)境模擬，以此來研究冠突散囊菌發(fā)酵液對不同酶的活力影響，結(jié)果表明α-淀粉酶、蛋白酶的活力顯著提高[17]。

2 冠突散囊菌的“發(fā)花”條件與茶品質(zhì)的關(guān)系研究

發(fā)花的本質(zhì)就是通過控制外界環(huán)境因素，使得微生物中的冠突散囊菌進行生長，在這個過程中產(chǎn)生的金黃色閉囊殼俗稱“金花”[18]。冠突散囊菌具有提高茶葉中各種物質(zhì)生物活性，以及改善茶葉原有粗老味等功效，是一種極具應(yīng)用研究開發(fā)前景的益生菌[19]。最常見的發(fā)花茶葉主要有茯磚茶、六堡茶、藤茶，近年又逐漸受到茶界專家青睞的茶葉有青毛茶、毛尖茶和炒青綠茶（如表1所示）。

表1 冠突散囊菌的“發(fā)花”條件與茶品質(zhì)的關(guān)系Table 1 The relationship between the condition of fahua-fermentation and the quality of tea

2.1 茯磚茶

茯磚茶是最具特色的黑茶產(chǎn)品，其品質(zhì)與功能性成分的改變是由于不同培養(yǎng)條件與營養(yǎng)物質(zhì)對冠突散囊菌的生長及“發(fā)花”過程產(chǎn)生的不同影響引起的[29]。傳統(tǒng)工藝需要12 d的發(fā)酵時間才能獲得色、香、味達到一定品質(zhì)標準的茯磚茶，但是隨著“發(fā)花”時間延長，增加了控制有害菌滋生的難度，導致茯磚茶的發(fā)酵不穩(wěn)定，影響產(chǎn)品的安全性，為了提高“發(fā)花”茯磚茶的質(zhì)量并減少發(fā)花天數(shù)，添加誘發(fā)劑來加快發(fā)花進度的方法被部分學者提出并進行研究[30]。從表中可以看出，發(fā)酵后的茯磚茶品質(zhì)得到顯著提升，茶多酚、氨基酸、水浸出物含量減少，而咖啡堿的含量變化并不明顯，茶汁湯色紅艷透明、香氣濃郁、滋味醇和[21]。

茯茶素A和茯茶素B存在于茯磚茶中，具有顯著調(diào)節(jié)人體血糖、血脂等脂肪類化合物的作用[31]，茯磚茶是富含硒元素的天然茶，不僅對治療冠心病，抑制癌細胞有顯著效果，還能提高人體免疫力，茯磚茶能促進胰蛋白酶、胃蛋白酶酶解，與此同時抑制脂肪酶的活性，減肥降脂與調(diào)節(jié)人體腸胃功能的效果就是這樣形成的[32]。有學者對茯磚茶高極性部分的化學成分通過多種柱層析以及光譜法進行初步研究，并對所得的單體化合物進行了初步的活性試驗，該研究內(nèi)容為茯磚茶的藥理保健功效研究奠定了一定的理論基礎(chǔ)，為今后的茯磚茶應(yīng)用提供了化學依據(jù)[33]。

2.2 六堡茶

六堡茶呈黑褐色，湯色紅濃明亮，香味醇正，味道爽口，是最具有純粹地方特色的廣西名茶，早在南北朝時期就有了關(guān)于六堡茶的記載[34]。含有金花的六堡茶泡出來的茶水湯色紅艷濃郁、具有獨特的菌花香、香氣純正誘人，六堡茶的“金花”不僅是其具有保健功效的基礎(chǔ)，也是判定六堡茶品質(zhì)的依據(jù)，而環(huán)境濕度和含水量是影響六堡茶發(fā)花的重要條件[35-36]。

曾有研究發(fā)現(xiàn)只有在發(fā)酵后期，六堡茶中才會產(chǎn)生一些“金花菌”[23]。鄧慶森等[37]研究發(fā)現(xiàn)“金花菌”在蔗糖含量60%的改良查氏培養(yǎng)基上生長最為迅速，在溫度30℃左右時平均生長速率最快，最適宜菌種生長的pH值在5.8～6.2之間，以蔗糖和葡萄糖作為碳源時更利于菌種生長。從表中可以看出發(fā)酵后的六堡茶中干物質(zhì)的含量與含水量均有所增加，氨基酸、茶多酚、咖啡堿等水浸出物的含量也呈增長趨勢，發(fā)酵后的茶葉湯與浸提液的pH值和電導率均大于未發(fā)酵的茶葉湯[22]。

2.3 藤茶

藤茶又名“莓茶”，民間飲用莓茶的習慣可追溯到上古神農(nóng)嘗百草時期，主要分布在湘、桂等海拔1 600 m左右的原始森林地區(qū)[38]。藤茶具有高含量的黃酮類物質(zhì)，包括楊梅素、二氫楊梅素、楊梅黃素、槲皮素等，在酸性條件下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有多種生理功效[39]。

歐賢紅模擬了茯磚茶的工藝條件，將冠突散囊菌接種在藤茶上，開發(fā)出金花藤茶[40]。原料選擇、接種量、汽蒸時間、渥堆溫度等條件是影響藤茶發(fā)花過程中的主要因素。趙勇彪選擇直接烘干的藤茶作為原料，發(fā)酵后的藤茶金花圓滿，口味甘甜，具有冠突散囊菌特有的菌花香[24]，試驗結(jié)果表明發(fā)酵后的藤茶多酚、氨基酸、二氫楊梅素含量均有所下降，可溶性糖，咖啡堿，水浸出物含量增加，在發(fā)酵第3天是變化最大，發(fā)酵后藤茶感官品質(zhì)顯著提升[25]。

3 冠突散囊菌在食品工業(yè)中的開發(fā)與應(yīng)用

隨著冠突散囊菌的保健功效不斷被揭示出來，對于其在食品工業(yè)中的研究與應(yīng)用也越發(fā)的深入。真菌多糖憑借其特有的生理活性功效逐漸進入了人們的視野，真菌多糖大量存在于動物、植物、微生物中，而微生物中的主要來源就是真菌，在目前的已知報道中真菌多糖具有免疫調(diào)節(jié)、抗衰老、抗腫瘤的作用[41-42]。龔淑俐[43]利用冠突散囊菌進行發(fā)酵產(chǎn)多糖的研究，在臨床上進行了充分的實驗，證實其具有良好的免疫調(diào)節(jié)作用，從冠突散囊菌中提取多糖不僅進一步開發(fā)了冠突散囊菌，還利用了真菌多糖的生理功效，成為了現(xiàn)階段的研究熱點。

近年來，冠突散囊菌由最初的固體培養(yǎng)基研究其生理特性、菌種鑒定以及在茯磚茶生產(chǎn)上的應(yīng)用等慢慢轉(zhuǎn)移到液態(tài)發(fā)酵，使冠突散囊菌獲得更好的開發(fā)利用[44]。對于飲料的創(chuàng)新與開發(fā)成為食品行業(yè)中的熱點，茶飲料也包含于其中，據(jù)研究表明，茯磚茶飲料具有多種功效，可以改善肝功能的各項指標，這是因為茯茶本身具有的抗氧化性，茯茶金孢子粉提取物對非酒精性脂肪肝細胞具有較好的降脂效果；茯茶中有高含量的微量元素與礦物質(zhì)，可以為人體補充膳食營養(yǎng)[45]，開發(fā)茯磚茶飲料不僅可以提供特殊功效，還可以很好的滿足當今社會，改善人們因飲食結(jié)構(gòu)不合理導致的某些亞健康問題[46]。冠突散囊菌發(fā)酵茶葉的過程類似于卷煙的醇化，因此瞿嬌嬌等[47]將冠突散囊菌用于煙葉發(fā)酵，并發(fā)現(xiàn)發(fā)酵后的煙葉品質(zhì)顯著提升，糖堿比、氮堿比趨向于更加適合人體的比例，減輕了卷煙對于人體的危害程度。

4 存在問題與發(fā)展方向

現(xiàn)階段對冠突散蘘菌的研究主要集中在生長條件控制、在茶葉上的發(fā)酵機理、對人體部分重要指標的改善等方面；冠突散囊菌在食品工業(yè)中的開發(fā)與應(yīng)用雖有研究，但過于稀少，還需將其應(yīng)用在更多的食品領(lǐng)域，而在液體發(fā)酵條件下的菌種收集、鑒定與種質(zhì)資源保藏等方面還有大量的難關(guān)需要攻破[49]。因此采用現(xiàn)代微生物基礎(chǔ)理論最新成果結(jié)合先進的檢測設(shè)備研究生理活性與健康功效對應(yīng)的機制，以及菌在茶葉中的代謝產(chǎn)物分析等，多維細致地探索與研究才能更好地為冠突散囊菌提升茯磚茶品質(zhì)和拓展其應(yīng)用領(lǐng)域提供科學依據(jù)。隨著業(yè)內(nèi)專家對冠突散囊推廣程度的提高，其突出的生理功能也受到了人們的重視，更有利于冠突散囊菌進一步的與食品工業(yè)相結(jié)合。

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Advances on the Application of Eurotium cristatum in Fermented Tea

WU Kai-wei，YANG Li-na，ZHU Li-jie，WANG Bo，LIU He，HE Yu-tang，MA Tao*
（College of Food Science and Technology，National&Local Joint Engineering Research Center of Storage，Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products，Bohai University，Jinzhou 121013，Liaoning，China）

Eurotium cristatum is a kind of natural probiotic bacteria which can be produced by the fahua-fermentation of Fu-brick tea in a specific environment.It has many functions such as the improvment of tea quality，the reduction of blood pressure and the loss of weight.In order to provide some useful information for the further study of Eurotium cristatum，the functional characteristics of Eurotium cristatum，the relationship between the conditions of fahua-fermentation and the quality of tea，existing problems and development direction were introduced mainly in this article.

Eurotium cristatum；Fu-brick tea；fahua fermentation

吳凱為，楊立娜，朱力杰，等.冠突散囊菌在發(fā)酵茶中應(yīng)用的研究進展[J].食品研究與開發(fā)，2018，39（1）：189-193

WU Kaiwei，YANG Lina，ZHU Lijie，et al.Advances on the Application of Eurotium cristatum in Fermented Tea[J].Food Research and Development，2018，39（1）：189-193

10.3969/j.issn.1005-6521.2018.01.037

國家自然科學基金項目（31601510）

吳凱為（1994—），男（錫伯），在職碩士，研究方向：糧食油脂及植物蛋白工程。

*通信作者：馬濤（1962—），男，教授，博士，研究方向：糧油與植物蛋白工程。

2017-04-07