陕西茯砖茶优势菌群及其功能性研究

发布时间：2020-07-28 08:30

【摘要】：茯砖茶由多种微生物发酵而成,属于我国特有的黑茶,风味独特,长期饮用有益于人体健康。金花菌是茯砖茶中的优势菌群,与茯砖茶品质风味和功能活性息息相关,金花菌的数量也是茯砖茶质量检测的一项重要指标。陕西是茯砖茶的发源地,而对陕西茯砖茶中优势金花菌的系统鉴定以及菌群功能性的研究报道较少。本研究分析了发花过程中茯砖茶、陕西茯茶产区具有代表性的茯砖茶中的金花菌数量及功能性,并结合形态学、ITS、18S rDNA三种方法对分离得到的优势金花菌进行种属鉴定,同时对其功能性进行系统研究,为金花菌的鉴定、陕西金花菌资源的开发和利用以及茯砖茶的标准化生产方面提供依据。研究结果如下:发花过程中茯砖茶中金花菌数量及功能性的变化。将压制成型的优质茯砖茶茶砖置于培养箱中发花28 d,在发花的第0、2、4、6、8、10、12、14、16、18、23、28 d时分别采样,测定其金花菌数量、酚类物质、茶色素的含量及抗氧化活性变化。结果发现,从发花第6 d开始金花菌数量逐渐增加,发花结束时成品茯砖茶中金花菌数量最多为5.30 lg(CFU/g);随着金花菌数量的增加,黄烷醇、茶褐素含量也增加,最终含量分别为0.81%和2.71%,茶多酚、黄酮类、茶黄素、茶红素含量分别下降了31.37%、35.27%、49.31%和57.59%,DPPH自由基清除率和还原力先升高后下降,在发花第6 d最高分别为75.61%和121.87μgV_C/mL。茯砖茶中金花菌数量及功能性的研究。首先对采集的陕西茯茶产区具有代表性的10个茯砖茶样品的金花菌数量、茶多酚含量、DPPH自由基清除率和还原力进行研究,结果表明,10个样品的各项指标在p0.05水平差异显著,其中JZKPE茯砖茶各项指标均高于其他茯砖茶;然后分别采用冲泡法和煮沸法处理JZKPE茯砖茶,分析茶汤和茶渣中的金花菌数量及茶汤中的酚类物质、茶色素及抗氧化活性,结果发现,冲泡后茶汤及茶渣中金花菌数量分别为4.08 lg(CFU/g)和5.12 lg(CFU/g),均比煮沸法高,在p0.05水平差异显著,煮沸茶汤中DPPH自由基清除率、还原力、茶多酚、黄酮类、黄烷醇、茶黄素、茶红素和茶褐素含量分别为84.67%、102.03μgV_C/mL、2.44%、0.04%、0.23%、0.08%、1.49%和3.90%,均高于冲泡法,在p0.05水平差异显著;最后发现茶汤中金花菌在模拟胃肠道中具有较好的耐受性,模拟胃液中孵育3 h及模拟肠液中孵育6 h后存活率达到83.40%和66.24%。茯砖茶中的真菌群落多样性分析。采用Illumina Miseq高通量测序技术对10种茯砖茶样品进行ITS1区基因测序,并对序列进行生物信息学统计分析。结果表明:10种茯砖茶中真菌群落多样性较小,且均有金花菌、黑曲霉和交链格孢霉,其中金花菌是茯砖茶中的优势菌群,丰度在98%以上,通过UNITE和NCBI比对,金花菌可能为Aspergillus chevalieri、A.amstelodami、A.montevidensis、A.cristatus、A.spiculosus、A.cibarius、Eurotium amstelodami、E.rubrum中的一种或几种。茯砖茶中金花菌的分离与鉴定。从10种茯砖茶样品中分离得到了8株优势金花菌,根据8株金花菌在CZG,CZG20,CZG40,CZ,CZ40和PDA六种培养基上的菌落特征、有性和无性繁殖特征,ITS序列测定、比对及系统发育分析,18S rDNA序列检测、比对及系统发育分析结果,将J1鉴定为A.chevalieri,J2、J3、J4、J7鉴定为A.cristatus,J5鉴定为A.amstelodami,J6鉴定为A.costiformis,J8鉴定为A.pseudoglaucus。茯砖茶中金花菌的抗氧化活性研究。选择鉴定为不同种的J1、J2、J5、J6、J8五株菌,分别接种于CZG及PDA培养基上,28℃培养21 d,在培养期内的10个时间点测定五株菌在两种培养基上产生的酚类物质、茶色素及抗氧化活性。结果表明:五株菌在两种培养基上均可产生酚类物质及茶色素,具有一定的抗氧化活性。其中,PDA培养基上的J2菌株抗氧化活性较好,产生的茶多酚、黄酮类、黄烷醇、茶黄素、茶红素和茶褐素含量最高时分别为1.28 mg/g、0.12 mg/g、0.03 mg/g、1.77%、1.26%、11.21%,DPPH自由基的清除率和还原力最高时分别为86.35%、73.50μgV_C/mL。茯砖茶中金花菌的抑菌活性研究。首先采用菌块法和滤纸片法测定了CZG及PDA培养基上的J1、J2、J5、J6、J8菌株对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抑菌活性。发现5株菌均具有抑菌活性,其中J2菌株对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌活性最好,抑菌圈直径分别在11.15~19.84 mm和12.65~25.72 mm之间。初步分析抑菌活性物质含有茶多酚的官能团Ar-OH、Ar、-CH3、C=O、C-O-C、C-H。金花菌J2菌株在液态发酵过程中功能性的变化。分别将J2菌株在PDA和CZG液体培养基中28℃培养15 d,在培养期内的6个时间点测定菌株功能性变化。结果表明:J2菌株在液态发酵过程中具有抗氧化活性和抑菌活性,J2菌株的PDA发酵液功能性优于CZG发酵液,在发酵第15 d时PDA发酵液的DPPH自由基清除率和还原力分别为98.74%和113.43μgV_C/mL,对E.coli和S.aureus的抑菌活性分别为10.05 mm和19.63 mm。而CZG发酵液中J2的菌丝体活性高于PDA发酵液中,DPPH自由基清除率和还原力最高时分别为95.12%和119.60μgV_C/mL,对E.coli和S.aureus的抑菌圈活性最好时分别为16.31 mm和20.30 mm。
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS272.5
【图文】：

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17图 2-1 技术路线图Fig.2-1Technology Roadmap2.3.3.2 发花过程中茯砖茶金花菌数量及功能性的研究测定发花过程中 12 个点茶砖样品中金花菌数量、多酚含量、黄烷醇含量、黄酮类含量、茶色素含量、DPPH 自由基清除力以及还原力的变化。2.3.3.3 茯砖茶中金花菌数量及功能性的研究（1）十种茯砖茶中金花菌数量及功能性测定 NHL、JJFX、JSX、JZKKY、JZKPE、JHJTXY、RSX、RSH、FCY 及 ZS 10种具有陕西代表性茯砖茶样品的中金花菌数量、茶多酚含量、DPPH 自由基清除率及还原力，并用 SPSS 软件分析各指标的显著性差异。（2）不同浸泡方式下茯砖茶中金花菌数量及功能性

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图 2-2 茶多酚红外光谱图Fig.2-2 The infrared scanning of the tea polyphenol图 2-3 （+）儿茶素红外光谱图Fig.2-3 The infrared scanning of the (+)Catechin

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图 2-2 茶多酚红外光谱图Fig.2-2 The infrared scanning of the tea polyphenol图 2-3 （+）儿茶素红外光谱图Fig.2-3 The infrared scanning of the (+)Catechin

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