在细菌的帮助下,Eurotium amstelodami菌产生了金华菌的香气,并在压缩茶储存过程中增强了其降血糖效果
《Journal of Agriculture and Food Research》:Eurotium amstelodami with bacterial assistance generated jinhua fungus aroma and enhanced hypoglycemic effect during compressed tea storage
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时间:2025年11月22日
来源:Journal of Agriculture and Food Research 6.2
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京东七年茶形成过程中以 Eurotium amstelodami 为主导的真菌微生物群落,通过与其他细菌(如 Ralstonia、Turicibacter)的协同作用,显著改变茶中多酚氧化聚合、酯类水解及挥发性成分转化,形成特有的金花香味(β-石竹烯、反式-β-石竹烯等),同时降低茶多酚含量并提升降血糖活性。
茶叶是一种具有丰富文化背景的饮品,在中国有着悠久的历史。在长期储存过程中,某些特殊的现象如“金花”形成,不仅改变了茶叶的风味,还对其健康益处产生了重要影响。本研究聚焦于“金花”形成期间(JFDS)对普洱茶储存过程中微生物作用和风味变化的影响,特别是对“金花菌”(即金色花状菌丝)主导作用的探讨。
### 微生物在茶储存中的作用
茶叶的储存过程是一个复杂的微生物活动过程,其中“金花菌”作为主要的微生物种类,其存在显著影响了茶叶的风味和质量。在本研究中,通过对比分析“金花普洱茶”(JRAPT)与相同原料的普通普洱茶(RAPT),确认了*Eurotium amstelodami*作为主导的“金花菌”,其相对丰度超过98.0%。这种菌株不仅促进了金花的形成,还通过其代谢活动改善了茶叶的风味和生理活性。
*Eurotium amstelodami*与*Ralstonia*、*Turicibacter*、*Methyloversatilis*和*Aquabacterium*等细菌之间存在显著的正相关性(P < 0.05,r > 0.80)。这些细菌的协同作用,使得*E. amstelodami*能够有效促进茶叶中特定风味物质的形成,如金花菌香气,并在一定程度上提升其体外降血糖效果。这一发现为研究茶叶储存过程中微生物对风味形成的影响提供了重要的理论依据。
### 储存环境与微生物互动
茶叶的储存环境,如空气温度、相对湿度、水活性、氧气含量和湿度,显著影响了微生物群落的组成和风味物质的形成机制。例如,较高的相对湿度和较低的水活性有助于*E. amstelodami*的生长,而较低的氧气含量则限制了其他如*Aspergillus*和*Candida*的繁殖。这些环境因素的综合作用,使得“金花”形成过程中形成了独特的微生物群落,与传统的堆发酵、茯砖茶开花和腌制茶的厌氧发酵过程存在显著差异。
### 风味物质的形成机制
在“金花”形成过程中,茶叶中的儿茶素、芦丁、1,3,6-三-O-没食子酰-β-D-葡萄糖(TGG)和游离氨基酸等成分通过水解、氧化聚合和缩合反应,逐步转化为茶红素、黄酮类和酚酸等物质,从而形成了茶叶特有的风味。同时,一些具有花香、木质或草本气味的挥发性风味化合物(VFCs),如β-芳樟醇、trans-β-离子内酯、α-樟脑和(-)-α-檀香醇,也通过芳樟醇二磷酸和β-胡萝卜素的降解,以及芳樟醇糖苷的水解途径生成,为“金花菌香气”提供了重要基础。
这些风味物质的变化不仅影响了茶叶的香气特征,还对其口感和健康功能产生了深远影响。例如,茶叶的苦涩味和鲜爽味在“金花”形成过程中有所减弱,而醇厚感和木质气息则有所增强。此外,通过体外实验,研究还发现“金花”形成过程能够提升茶叶的降血糖效果,这可能与茶叶中某些代谢产物的生成有关。
### 微生物与风味物质的相互作用
在“金花”形成过程中,*E. amstelodami*与其他功能微生物如*Ralstonia*、*Turicibacter*、*Methyloversatilis*和*Aquabacterium*之间存在复杂的相互作用。这些微生物通过促进茶叶中生物大分子如纤维素、蛋白质和脂质的分解,提供了丰富的营养物质和适宜的微环境,从而支持了*E. amstelodami*的生长和代谢活动。这种协同作用不仅促进了茶叶中风味物质的转化,还为茶叶的风味提升和健康功能增强提供了重要保障。
### 风味物质的种类与变化
研究中通过HS-SPME-GC-MS等方法,鉴定出了168种VFCs,这些物质主要分为11类,包括烃类、萜类、杂环氧化物、酮类、萜醇类、醇类等。这些风味物质在“金花”形成过程中发生了显著变化,其中一些物质如β-芳樟醇和trans-β-离子内酯的相对含量增加,为“金花菌香气”的形成提供了重要支持。而另一些物质如醛类、酸类、萜类和酮类的相对含量减少,则降低了茶叶的鲜爽感和木质感。
通过OPLS-DA模型分析,发现“金花”形成过程显著改变了VFCs的分布,其中33种VFCs被显著上调,26种被显著下调。这些变化与茶叶风味的显著提升密切相关,进一步验证了*E. amstelodami*在“金花”形成过程中的主导地位。
### 风味物质的来源与转化路径
研究还探讨了“金花菌香气”(JFA)的形成路径。通过多组学相关性分析,发现*E. amstelodami*与57种风味物质存在显著的正相关性,表明其在风味形成中的关键作用。此外,其他功能微生物如*Ralstonia*、*Turicibacter*、*Methyloversatilis*和*Aquabacterium*也参与了这一过程,通过催化反应和代谢途径,促进了风味物质的转化。
在“金花”形成过程中,β-胡萝卜素和芳樟醇二磷酸的降解是生成β-芳樟醇和trans-β-离子内酯的关键步骤。同时,芳樟醇糖苷的水解也产生了重要的风味物质,如β-芳樟醇和芳樟醇氧化物。这些物质的进一步酯化反应,形成了如乙基芳樟醇氧化物碳酸酯等具有特殊香气的化合物,为茶叶的风味特征提供了独特的贡献。
### 结论与应用前景
综上所述,*Eurotium amstelodami*在“金花”形成过程中发挥了核心作用,不仅促进了风味物质的生成,还提升了茶叶的降血糖效果。这一发现为茶叶储存过程中微生物的外源性接种提供了理论依据,有助于进一步优化茶叶的风味和健康功能。此外,研究还揭示了不同功能微生物在“金花”形成中的协同作用,为未来茶叶储存技术的开发提供了新的思路和方向。
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