周夢珍,歐惠算,邱瑞瑾,龍志榮,張靈枝*
(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,廣東廣州 510642;2.廣東省粵東技師學(xué)院,廣東汕頭 515041;3.梧州市六堡茶研究院,廣西梧州 543000;4.梧州市茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展辦公室,廣西梧州 543000)
六堡茶是廣西特有的歷史名茶,是經(jīng)渥堆、蒸壓、晾置、陳化等工藝制成的后發(fā)酵茶,屬于黑茶類[1]。隨著黑茶的發(fā)展,黑茶的安全問題受到廣泛關(guān)注,對黑茶中微生物的研究成為熱點,同時也推動了對六堡茶中微生物的研究。溫志杰等[2]分析了六堡茶渥堆過程中微生物種群的變化,檢測到該過程中有大量的細(xì)菌、酵母、霉菌;歐惠算等[3]發(fā)現(xiàn)六堡茶汽蒸后有酵母、青霉和曲霉等微生物存在;陳慶金等[4]用Miseq測序分析在屬上對六堡茶陳化初期微生物進(jìn)行鑒別,結(jié)果表明六堡茶陳化初期微生物以曲霉屬、散囊屬為主。目前對六堡茶陳化后期微生物的研究較少,陳化是六堡茶品質(zhì)形成的關(guān)鍵工序,且六堡茶耐于久藏,越陳越香[5]。有研究表明,六堡茶在陳化過程中主要生化成分含量及香氣物質(zhì)含量均發(fā)生一定的變化,經(jīng)過適當(dāng)時間貯存的六堡茶,其品質(zhì)得到提高和純化,六堡茶的飲用價值也得到了提高[6-7]。研究選取梧州茶廠六堡散茶進(jìn)行優(yōu)勢真菌的分離鑒定,對六堡茶陳化中后期過程中微生物與品質(zhì)關(guān)系的機(jī)理進(jìn)行初探,從而改進(jìn)六堡茶的陳化工藝,為提高產(chǎn)品質(zhì)量提供理論基礎(chǔ)。
六堡茶茶樣來自廣西梧州茶廠,分別陳放2年、4年、6年、8年的特級六堡茶散茶。
分離培養(yǎng)基:PDA培養(yǎng)基、20%蔗糖查氏瓊脂培養(yǎng)基;純化鑒定培養(yǎng)基:PDA培養(yǎng)基、20%蔗糖查氏瓊脂培養(yǎng)基、改良的20%蔗糖查氏瓊脂培養(yǎng)基(加入2%的六堡茶毛茶茶湯)。
1.2.1 茶樣中真菌的分離純化
菌懸液的制備:分別稱量2年、4年、6年、8年的茶樣各10 g,用剪刀將茶梗、茶葉剪碎,放入250 mL的錐形瓶中,量取90 mL無菌蒸餾水,加入錐形瓶中。將錐形瓶置于振蕩器上震蕩15 min,制成10-1倍的菌懸液。在無菌的超凈工作臺上用移液槍吸取1 mL的菌懸液置于另一支裝有9 mL的無菌水試管中,充分混勻,得到10-2倍的稀釋液菌懸液,依次類推,至得到10-6倍的稀釋菌懸液。
菌的分離培養(yǎng):用移液槍分別取1 mL的10-2~10-6的稀釋菌懸液置于平板培養(yǎng)基上,然后用無菌的三角玻璃棒劃“十”和“()”,每個濃度各進(jìn)行3次重復(fù),再取2組1 mL無菌水置于平板培養(yǎng)基上,用無菌的三角玻璃棒均勻涂布,作為對照試驗。將實驗組和對照組的平板培養(yǎng)基放到30°C的培養(yǎng)箱內(nèi)恒溫培養(yǎng)7 d。
菌純化:根據(jù)各菌種在分離培養(yǎng)基上的生長情況,為各菌挑選適合其生長的培養(yǎng)基。用挑種針挑取少量菌絲,采用劃線法再進(jìn)行多次分離純化培養(yǎng)得到純種菌株并編號,接著用15 mL大試管斜面培養(yǎng),于冰箱內(nèi)4°C環(huán)境下保存菌種。
1.2.2 菌株的形態(tài)學(xué)觀察
將保存的菌種取出,置于30°C恒溫培養(yǎng)箱中活化培養(yǎng)24 h后,用三點接種法將菌種接到適宜的純化鑒定平板培養(yǎng)基上,倒置于30°C恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)7 d,取出拍照并觀察菌落的顏色、質(zhì)地、有無滲出液等菌落特征。菌株顯微鏡觀察:用插片法觀察,將無菌的蓋玻片大約傾斜45°左右插入PDA培養(yǎng)基、20%蔗糖查氏培養(yǎng)基和改良的20%蔗糖查氏培養(yǎng)基中。待菌絲長到蓋玻片上,取出蓋玻片置于載玻片上在光學(xué)顯微鏡下觀察并拍照。
1.2.3 菌株的DNA序列分析
用平板劃線法對菌株進(jìn)行培養(yǎng)7 d后,送往上海生工技術(shù)有限公司,提取基因組DNA,應(yīng)用引物ITS1和ITS4擴(kuò)增真菌核糖體RNA基因的轉(zhuǎn)錄間隔區(qū) (ITS),測定序列,將得到的序列在NCBI中使用Blastn軟件進(jìn)行核酸-核酸的同源序列比對,取相似度97%及以上的前幾個序列作為鑒定參考序列。用MEGA 6.06軟件構(gòu)建供試菌與參考菌的系統(tǒng)發(fā)育樹,選用鄰接法 (Neighborjoining,NJ),用自展(Bootstrap)做驗證進(jìn)化樹分析,隨機(jī)自檢率設(shè)置為1000,其余保持默認(rèn)設(shè)置。
在選取的4種梧州茶廠六堡散茶中,分離純化后得到9種真菌,其形態(tài)特征如表1所示。
表1 菌株的形態(tài)特征及初步鑒定Table 1 Morphological characteristics and preliminary identification of fungal strains
續(xù)表
圖1 wz1-2菌株的菌落形態(tài)特征和顯微結(jié)構(gòu)Fig.1 Morphological characteristics and microstructure of wz1-2 strain
圖2 wz4-2菌株的菌落形態(tài)特征和顯微結(jié)構(gòu)Fig.2 Morphological characteristics and microstructure of wz4-2 strain
圖3 wz2-3菌株的菌落形態(tài)特征和顯微結(jié)構(gòu)Fig.3 Morphological characteristics and microstructure of wz2-3 strain
圖4 wz4-3菌株的菌落形態(tài)特征和顯微結(jié)構(gòu)Fig.4 Morphological characteristics and microstructure of wz4-3 strain
圖5 HUQ2菌株的菌落形態(tài)特征和顯微結(jié)構(gòu)Fig.5 Morphological characteristics and microstructure of HUQ2 strain
圖6 wz2-2菌株的形態(tài)特征和顯微結(jié)構(gòu)Fig.6 Morphological characteristics and microstructure of wz2-2 strain
圖7 wz2-1B菌株的菌落形態(tài)特征和顯微結(jié)構(gòu)Fig.7 Morphological characteristics and microstructure of wz2-1B strain
圖8 jinhua4菌株的菌落形態(tài)特征和顯微結(jié)構(gòu)Fig.8 Morphological characteristics and microstructure of jinhua4 strain
圖9 jinhua6菌株的形態(tài)特征和顯微結(jié)構(gòu)Fig.9 Morphological characteristics and microstructure of jinhua6 strain
將六堡茶中分離出的9種真菌進(jìn)行DNA序列分析,分子鑒定的結(jié)果如表2所示,菌株wz2-3、wz4-3 和菌株 wz2-1、wz4-2、HUQ2、wz2-2、wz2-1B、jinhua4、jinhua6 的 ITS 序列系統(tǒng)發(fā)育樹(NJ)分別如圖10、圖11所示。
表2 六堡茶中真菌的分子鑒定Table 2 Molecular identification of fungal species isolated from Liupao Loose Tea
圖10 菌株(wz2-3、wz4-3)ITS序列的系統(tǒng)發(fā)育樹(NJ)Fig.10 Phylogenetic tree of fungal ITS sequences of strains wz2-3 and wz4-3
圖11 菌株(wz1-2、wz4-2、HUQ2、wz2-2、wz2-1B、jinhua4、jinhua6)ITS 序列的系統(tǒng)發(fā)育樹(NJ)Fig.11 Phylogenetic tree of fungal ITS sequences of strains wz1-2, wz4-2, HUQ2, wz2-2, wz2-1B,jinhua4 and jinhua6
研究結(jié)合形態(tài)學(xué)鑒定與分子學(xué)鑒定的方法,最終將六堡茶中分離出的9種真菌鑒定為:Penicillium sclerotiorum (菌核青霉)、Penicillium jiangxiense(江西青霉)、Aspergillus amstelodami(阿姆斯特丹曲霉,Eurotium amstelodam (阿姆斯特丹散囊菌)的異名[11])、Aspergillus ruber(赤曲霉,Eurotium rubrum(赤散囊菌)的異名[11])、Aspergillus versicolor(雜色曲霉變種)、Cladosporium oryzae(稻枝 孢 )、Cladosporium asperulation、Cladosporium cladosporioides (枝狀枝孢)、Pseudocercospora fici(無花果假尾孢)。
菌株進(jìn)行形態(tài)鑒定時,對培養(yǎng)條件要求非常嚴(yán)格,培養(yǎng)基種類、培養(yǎng)時間、培養(yǎng)溫度的不同,都會使菌落形態(tài)特征產(chǎn)生差異,而且對于某些同源性較高的菌株,其形態(tài)特征非常相似,以形態(tài)學(xué)的表征去鑒定菌株容易誤判[13]。ITS全新標(biāo)記具有快速、準(zhǔn)確和高效特異性的特點,現(xiàn)廣泛用于真菌屬種的鑒別[14-15]。研究采取分子手段結(jié)合傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)特征對菌株進(jìn)行鑒定,使鑒定結(jié)果更加可靠。
胡治遠(yuǎn)等[16]從18個不同品種茯磚茶中分離出主要優(yōu)勢真菌為冠突散囊菌,并從貯藏30年的老茯磚茶中分離出冠突散囊菌、謝瓦式曲霉、蠟葉散囊菌、阿姆斯特丹散囊菌、肋狀散囊菌。普洱茶貯藏時的主要優(yōu)勢真菌是黑曲霉和青霉屬真菌,還有少量其他種屬真菌[17-19]。六堡茶貯藏時主要優(yōu)勢真菌為曲霉屬、散囊屬和青霉屬的真菌,還有酵母屬真菌[4,20-21]。研究從六堡散茶中分離出的主要優(yōu)勢真菌是曲霉屬、散囊菌屬真菌,還有青霉屬、枝孢屬、假尾孢屬真菌等腐生真菌,這些真菌均為環(huán)境常見真菌,未發(fā)現(xiàn)特殊的真菌和致病菌。
研究表明阿姆斯特丹散囊菌是茶葉中的金花菌[16,22-24]?!敖鸹ā本鷮诓杵焚|(zhì)的形成有重要的作用,能夠分泌淀粉酶和氧化酶,將茶葉中的淀粉水解為單糖,將多酚類物質(zhì)氧化成一系列氧化產(chǎn)物,從而消除了茶葉粗老氣味,降低茶葉苦澀味,使茶湯呈紅棕色,滋味更加醇和[25-27]。
枝孢屬和假尾孢屬真菌是植物病原菌,分布廣泛,可以從土壤、空氣及各種有機(jī)質(zhì)中分離得到[10-12]。李小容[28]對茶樹葉面真菌與內(nèi)生真菌進(jìn)行分離鑒定,發(fā)現(xiàn)鮮葉表面上有Cladosporium cladosporioides。普洱茶發(fā)酵和貯藏中也有Cladosporium cladosporioides[29-30]。目前對枝孢屬和假尾孢屬的研究較少,有待進(jìn)一步研究枝孢屬和假尾孢屬是否會產(chǎn)生潛在毒素。