国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

茶葉微生物研究現(xiàn)狀與展望

2022-10-13 12:54黃友誼方欣隋夢(mèng)圓江廣賢肖婧儀王文鳳寧瑤瑤
關(guān)鍵詞:桿菌屬普洱茶茶樹

黃友誼,方欣,隋夢(mèng)圓,江廣賢,肖婧儀,王文鳳,寧瑤瑤

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院,武漢430070

茶是世界上最受歡迎和消費(fèi)最廣泛的飲料之一,而微生物與茶聯(lián)系緊密,最為典型的有微生物發(fā)酵的黑茶[1]、紅茶菌[2]等。隨現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,微生物在茶領(lǐng)域的研究與應(yīng)用逐漸拓寬且深入,涉及茶樹種植、茶葉加工和茶葉貯存等環(huán)節(jié),呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢(shì),并在推動(dòng)茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了明顯的作用[3]。為更好地將微生物應(yīng)用于茶領(lǐng)域,本文介紹了茶園微生物中茶樹根際微生物、茶樹病原微生物、茶樹內(nèi)生菌、茶樹益肥微生物和茶園抗逆微生物的研究現(xiàn)狀,總結(jié)了以黑茶為主的茶葉加工微生物以及茶葉衛(wèi)生相關(guān)微生物的研究情況,以期促進(jìn)茶葉微生物學(xué)科的形成與發(fā)展。

1 茶園微生物

1.1 茶樹根際微生物

微生物生態(tài)是表征土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)之一[4]。研究表明植物樹齡、季節(jié)、土壤特性、間作等因素均會(huì)對(duì)根際微生物的種類和數(shù)量產(chǎn)生影響[5-8]。茶樹根際土壤微生物群落中,以細(xì)菌含量最多,其次為真菌;由于茶樹根際土壤pH 值較小,不利于放線菌的生長(zhǎng)繁殖,因此放線菌豐度較低;細(xì)菌主要優(yōu)勢(shì)菌屬包括假單胞菌屬(Pseudomonas)、微球菌屬(Micrococcus)和芽孢桿菌屬(Bacillus)等,真菌優(yōu)勢(shì)菌屬包括木霉屬(Trichoderma)、青霉屬(Penicillium)和曲霉屬(Aspergillus)等[9]。茶園中有益微生物常見的功能包括固氮、耐酸鋁、病原菌拮抗以及促進(jìn)多種營(yíng)養(yǎng)元素(氮、磷、鉀、鐵等)的活化和吸收等功能[10-11]。除此之外,部分微生物還可以通過合成吲哚-3-乙酸、脫落酸、乙烯抑制劑等生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,直接影響植物生長(zhǎng)情況[12]。在根際和葉際之間發(fā)生的植物病害較為常見,而根際、葉際等部位的微生物可以與植物共同抑制病害的發(fā)生或降低傷害,微生物可以作為植物病害防治的新途徑和資源,以此達(dá)到控制病害的目的[13-14]。

1.2 茶樹病原微生物與生防菌

因環(huán)境條件變化和病菌的抗藥性等問題,茶樹病害對(duì)茶葉生產(chǎn)的影響日益突出。根據(jù)病害對(duì)茶樹危害部位的不同,將病害分為葉病、莖病、根病等,其中葉病是茶樹中主要的病害類型。較常見的病害中,危害葉片的有茶餅病、茶炭疽病、茶輪斑病、茶云紋葉枯病、茶白星病等[15];危害枝梢的病害有茶枝黑點(diǎn)病、茶紅銹藻病、茶胴枯病、茶褐斑病、茶苗莖枯病等;危害根部的病害有茶紫紋羽病、茶白絹病、茶根朽病等[16-17]。也有根據(jù)茶樹病原物的分類地位來劃分茶樹病害種類,病原物主要有真菌、細(xì)菌、病毒、線蟲等[16-17];其中真菌引起的病害被確認(rèn)為是最常見的茶樹病害類型,如由擔(dān)子菌引起的茶餅病、茶網(wǎng)餅病、茶炭疽病以及茶云紋葉枯病等。與此同時(shí),利用生防菌防治病蟲害是生物防治的重要手段,各種類型的微生物(病毒、細(xì)菌、真菌、線蟲和微孢子等)殺蟲劑被廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。其中在茶樹方面應(yīng)用比較廣泛的是蘇云金桿菌(Bacillus thuringiensis),其主要被用于防御和治療茶梢蛾、茶小卷葉蛾、茶尺蠖和茶細(xì)蛾等的危害。除此之外,用于防治茶尺蠖的有茶尺蠖病毒水劑,是由茶尺蠖核型多角體病毒制成。胡淑霞[18]在茶園中分離到能有效抑制茶赤葉斑病、茶白星病、茶煤病、茶輪斑病和茶褐色葉斑病的病原微生物——茶孢桿菌,為微生物防治茶園病害提供了有效途徑。

1.3 茶樹內(nèi)生菌

植物內(nèi)生菌(endophytes)包括內(nèi)生真菌、內(nèi)生細(xì)菌和內(nèi)生放線菌,許多學(xué)者對(duì)茶樹內(nèi)生菌的分離方法[19-21]、分布規(guī)律[22]、優(yōu)勢(shì)菌種鑒定[23]和生物學(xué)作用[24-25]等方面進(jìn)行了研究和探討。茶樹內(nèi)生細(xì)菌主要包括變形菌門(Proteobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)和擬桿菌門(Bacteroidetes),內(nèi)生真菌主要包括子囊菌門、擔(dān)子菌門和毛霉門微生物。茶樹內(nèi)生真菌和細(xì)菌的數(shù)量和種類隨地理環(huán)境、季節(jié)、茶樹品種、組織類型、葉齡的變化而變化。近幾年人們對(duì)茶樹內(nèi)生菌的功能研究較多,按內(nèi)生菌對(duì)植物的作用效果可分為有益、有害和中性三類;其中有益菌可以分泌一些促生物質(zhì)如吲哚乙酸等促進(jìn)植物生長(zhǎng),產(chǎn)生生物活性物質(zhì),形成茶葉風(fēng)味,提高茶樹抗逆能力,防治植物病害等;有害菌能夠引起植物病害,抑制植物生長(zhǎng)等。

1.4 茶樹益肥微生物

近年來,隨著綠色、生態(tài)、安全的理念逐步成為發(fā)展主流,綠色有機(jī)茶園不斷建立,多種適宜綠色有機(jī)茶園應(yīng)用的微生物肥料也相繼出現(xiàn)。根瘤菌、固氮菌、解磷菌、解鉀菌以及各種功能性的有益微生物作為生物肥料施用于綠色有機(jī)茶園,在保證茶園綠色生態(tài)的基礎(chǔ)上達(dá)到提升品質(zhì)和增加產(chǎn)量的效果[26]。如張漢鵠等[27]將從茶樹上分離的1 株芽孢桿菌制成微生物制劑,能夠促進(jìn)茶樹生長(zhǎng)發(fā)育,提高茶葉產(chǎn)量。此外,一種以光合細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌、放線菌為主的EM 有機(jī)肥,是由80 余種微生物復(fù)合培養(yǎng)而成的一類特殊的微生物制劑[28],具有解磷、解鉀、固氮等提高土壤肥力的作用。

1.5 茶園抗逆微生物

在茶園抗逆微生物的研究中,章順成等[29]從茶樹根系分離鑒定出1株耐Al3+菌株,該菌株在一定范圍內(nèi)對(duì)Al3+具有吸附作用;同時(shí)該菌株能反射性地主動(dòng)攝入更多的水,形成較大物理靜水壓,以對(duì)抗由于Al3+升高而產(chǎn)生的高化學(xué)滲透壓,從而規(guī)避鋁毒害。趙??。?0]從茶樹中分離得到53 株具備耐鋁功能的內(nèi)生細(xì)菌,從中鑒定出Enterobacter sacchari、洋蔥伯克霍爾德菌(Burkholderia cepacia)和Burkholderia seminalia的鋁耐受性顯著高于其他菌株;其中洋蔥伯克霍爾德菌能夠明顯降低茶園土壤中Al3+的含量,增強(qiáng)了茶樹的鋁耐受性,還具備固氮、解磷等功能,對(duì)植物生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用。

2 茶葉加工微生物

2.1 黑茶微生物

黑茶因多種健康功效而越來越受到關(guān)注[31-32],微生物發(fā)酵被認(rèn)為是黑茶感官品質(zhì)和健康功效形成的關(guān)鍵因素,有多種與黑茶質(zhì)量相關(guān)的化學(xué)成分在多種功能核心微生物作用下發(fā)生降解、氧化、縮合、結(jié)構(gòu)修飾、甲基化和糖苷化等一系列反應(yīng)[1]。為了揭示黑茶中化學(xué)成分的微生物生物轉(zhuǎn)化,學(xué)者們對(duì)發(fā)酵過程中微生物的群落結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了大量的研究。早期對(duì)黑茶中微生物群落的研究主要依靠傳統(tǒng)的平板分離、純化等可培養(yǎng)的方法,但傳統(tǒng)方法不能全面揭示發(fā)酵過程中微生物的群落組成。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)[33-34]、高通量測(cè)序[35-37]等免培養(yǎng)技術(shù)開始被廣泛應(yīng)用于黑茶微生物研究。

1)普洱茶(熟茶)。普洱茶(熟茶)是黑茶中微生物群落結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化方面研究最多的。研究者通過PCR-DGGE[33-34]、454 pyrosequencing 高通量測(cè)序[38]、鳥槍法宏基因組學(xué)(shotgun metagenomics)[39]、Illumina MiSeq 高通量測(cè)序[35-37]、Illumina MiSeq 高通量測(cè)序結(jié)合qPCR(quantitative PCR)技術(shù)[40]分析普洱茶微生物的群落結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化。已確定發(fā)酵過程中的主要菌屬如表1所示。

表1 黑茶加工過程中的主要優(yōu)勢(shì)菌屬Table 1 Dominant microorganisms in black tea processing

在普洱茶(熟茶)渥堆發(fā)酵過程中,細(xì)菌和真菌協(xié)同作用形成普洱茶(熟茶)獨(dú)特的品質(zhì)特征及健康功效,但研究者對(duì)發(fā)酵過程中的微生物結(jié)構(gòu)或起主導(dǎo)作用的微生物群體尚未達(dá)成共識(shí)。Zhao等[38]研究表明普洱茶(熟茶)發(fā)酵過程中曲霉屬是唯一的優(yōu)勢(shì)真菌,占全部測(cè)定序列的94.98%;最優(yōu)勢(shì)的細(xì)菌門為變形菌門(48.42%),主要包括假單胞菌屬(17.82%)、unclassified_Enterobacteriaceae(7.69%)、無色桿菌屬(4.74%)等;其次為厚壁菌門(19.91%)、放線菌門(Actinobacteria,16.91%)、藍(lán)菌門(Cyanobacteria,9.95%)和擬桿菌門(3.79%)。也有研究表明在普洱茶(熟茶)發(fā)酵前期雖然以曲霉屬占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),但隨著發(fā)酵進(jìn)行,曲霉屬相對(duì)豐度顯著下降,后期逐漸演替為芽生葡萄孢酵母屬占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位[35];發(fā)酵前期以歐文氏菌屬、泛菌屬和假單胞菌屬為主,而發(fā)酵中、后期芽胞桿菌屬、葡萄球菌屬、短桿菌屬、考克氏菌屬及短狀桿菌屬為優(yōu)勢(shì)菌群[36]。?i等[40]研究表明普洱茶(熟茶)發(fā)酵過程中,盡管枝孢霉屬(Cladosporium)和附球菌屬(Epicoccum)在原料中超過所有測(cè)定序列的80%,但隨著發(fā)酵進(jìn)行,曲霉屬很快成為優(yōu)勢(shì)菌屬,主導(dǎo)著整個(gè)發(fā)酵過程;發(fā)酵后期黑曲霉(Aspergillus niger)的豐度顯著下降,食腺嘌呤芽生葡萄孢酵母(Blastobotrys adeninivorans)、埃默森藍(lán)狀菌(Rasamsonia emersonii)和疏綿狀嗜熱絲孢菌(Thermomyces lanuginosus)相對(duì)豐度增加,食腺嘌呤芽生葡萄孢酵母成為發(fā)酵中的優(yōu)勢(shì)菌種,其次為埃默森藍(lán)狀菌、疏綿狀嗜熱絲孢菌和帚狀曲霉(Aspergillus penicillioides);在屬水平上,norank_o_Chloroplast是原料中的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)細(xì)菌,加工過程中norank_o_Chloroplast急劇下降,泛菌屬在發(fā)酵中期的豐度增加到56.68%,芽孢桿菌屬在發(fā)酵后期顯著增加至82.97%,成為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)細(xì)菌。?i等[39]同樣發(fā)現(xiàn)在普洱茶發(fā)酵前期,屬水平上優(yōu)勢(shì)微生物是曲霉屬(42.10%),其次為假單胞菌屬(19.40%)和德巴利酵母屬(4.78%),且黑曲霉為優(yōu)勢(shì)菌種,相對(duì)豐度為12.88%;在發(fā)酵后期,曲霉屬相對(duì)豐度大幅度下降至6.51%,其他菌屬包括無色桿菌屬(8.39%)、Sugiyamaella(6.55%)、Rasamsonia(6.43%)、德巴利酵母屬(6.24%)和橫梗霉屬(5.91%)成為優(yōu)勢(shì)菌屬,同時(shí)Sugiyamaella lignohabitans(6.55%)和埃默森藍(lán)狀菌(6.43%)成為后期的優(yōu)勢(shì)菌種。

已有的研究表明普洱茶(熟茶)發(fā)酵過程中微生物組成、結(jié)構(gòu)和多樣性的變化顯著,不同研究中報(bào)道的微生物群落結(jié)構(gòu)及變化的不同可能與原料來源、生產(chǎn)環(huán)境和發(fā)酵工藝等因素相關(guān)。但現(xiàn)有研究中曲霉屬均被認(rèn)為是普洱茶(熟茶)中重要的優(yōu)勢(shì)真菌,此外,真菌均在發(fā)酵中集中呈現(xiàn),多樣性在原料中最高,發(fā)酵過程中多樣性明顯降低;相對(duì)于真菌,細(xì)菌的多樣性較高,發(fā)酵前后細(xì)菌的多樣性和豐富度均顯著增加。

2)茯磚茶。茯磚茶微生物發(fā)酵可以劃分為用于生產(chǎn)黑毛茶的堆垛發(fā)酵和“發(fā)花”工序2 個(gè)階段。通過PCR-DGGE[41]和Illumina MiSeq高通量測(cè)序[41-46]等免培養(yǎng)技術(shù)研究茯磚茶群落結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)變化,確定在整個(gè)發(fā)酵過程中主要菌屬如表1所示。

茯磚茶中的黑毛茶堆垛發(fā)酵過程中,優(yōu)勢(shì)真菌包括塞伯林德納氏酵母屬、Uwebraunia、曲霉屬和unclassifiedPleosporales。在這些優(yōu)勢(shì)真菌中,塞伯林德納氏酵母屬最為豐富,它的相對(duì)豐度從最初的32.63%顯著增長(zhǎng)至發(fā)酵后期的95.52%。而Uwe-braunia真菌屬從最初的16.37%顯著降低至發(fā)酵后期的1.64%。曲霉屬和unclassified_Pleosporales在發(fā)酵前期顯著降低,分別從11.57%降低至0.33%和從29.35%降低至5.18%;且之后保持相對(duì)穩(wěn)定至發(fā)酵結(jié)束??死撞暇鷮偈前l(fā)酵過程中唯一的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌,其相對(duì)豐度從最初的81.99%逐漸上升至發(fā)酵后期的99.06%。乳桿菌屬是次優(yōu)勢(shì)細(xì)菌,其相對(duì)豐度從最初的6.88%顯著降低至后期的0.41%[46]。與其他類型的黑茶相比,茯磚茶在堆垛發(fā)酵之后需要經(jīng)歷1 個(gè)獨(dú)特的微生物發(fā)酵工序,稱之為“發(fā)花”。在“發(fā)花”工序中,“金花”會(huì)在茯磚茶內(nèi)部大量繁殖;基于形態(tài)學(xué)、DNA 序列和多基因序列的系統(tǒng)發(fā)育學(xué)鑒定,“金花”實(shí)際上是冠突散囊菌(Eurotium cristatum)的金色閉囊殼;在新的分類中冠突散囊菌已被更名為冠突曲霉(Aspergillus cristatum)[50]?!鞍l(fā)花”被認(rèn)為是一種特別的發(fā)酵過程,在特殊處理下冠突曲霉成為茯磚茶中唯一的優(yōu)勢(shì)真菌[50-52],可以分泌α-淀粉酶、多酚氧化酶、纖維素酶、果膠酶、木聚糖酶、蛋白酶和其他半纖維素酶等多種酶,這些酶可以通過促進(jìn)特定生物活性化合物的形成來提高茯磚茶的品質(zhì)[41]。此外,“金花”和冠突曲霉也在其他類型的黑茶如普洱茶、黑磚茶、千兩茶和六堡茶中被檢測(cè)到[49,53],不過含量很低,不是優(yōu)勢(shì)菌。

3)其他類黑茶。與普洱茶(熟茶)和茯磚茶相比,關(guān)于其他類黑茶如六堡茶、青磚茶等的發(fā)酵微生物群落組成和動(dòng)態(tài)變化方面的研究較少。Wang等[47]通過Illumina miseq 高通量測(cè)序技術(shù)研究六堡茶發(fā)酵過程中微生物群落結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)變化,共鑒定到真菌581 屬和細(xì)菌341 屬,其中主要優(yōu)勢(shì)菌屬包括真菌的曲霉屬、芽生葡萄孢酵母屬和Rasamsonia等,以及細(xì)菌的葡萄球菌屬、unclassified_Enterobacteriaceae、短狀桿菌屬、短桿菌屬、Pluralibacter、Carnimonas、乳桿菌屬和考克氏菌屬等。發(fā)酵過程中優(yōu)勢(shì)菌落演替,早期以鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas,23.68%)、甲基桿菌屬(17.67%)、金黃桿菌屬(Chryseobacterium,12.55%)、曲霉屬(16.70%)、枝孢屬(Cladosporium,8.36%)、青霉屬(6.07%)和芽生葡萄孢酵母屬(1.54%)為主,后期階段演替為葡萄球菌屬(59.05%)、短狀桿菌屬(9.66%)、考克氏菌屬(9.81%)、芽生葡萄孢酵母屬(65.07%)、曲霉屬(21.10%)和Rasamsonia(11.06%)[47]。張丹丹等[54]通過可培養(yǎng)方法研究青磚茶發(fā)酵過程中微生物的種類與變化,結(jié)果顯示在青磚茶渥堆發(fā)酵過程中以細(xì)菌數(shù)量最多,放線菌、霉菌其次,酵母菌最少;研究結(jié)果還表明發(fā)酵過程中不同堆層間微生物數(shù)量差異大,霉菌、酵母菌的數(shù)量在渥堆發(fā)酵前期的上層樣中最多,細(xì)菌、放線菌數(shù)量在渥堆發(fā)酵后期的上層樣中最多。Hu 等[48]通過Miseq Illumina 高通量測(cè)序技術(shù)分析青磚茶發(fā)酵過程中微生物群落結(jié)構(gòu)及動(dòng)態(tài)變化,發(fā)現(xiàn)真菌37屬,其中曲霉屬是青磚茶渥堆過程的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)菌,相對(duì)豐度在38.1%~75.1%,青霉屬、塞伯林德納氏酵母屬、德巴利酵母屬、假絲酵母屬(Candida)、嗜熱絲孢菌屬、Rasamsonia、嗜熱子囊菌屬(Thermoascus)和絲衣霉屬(Byssochlamys)分別在不同時(shí)期出現(xiàn),中后期優(yōu)勢(shì)菌屬為絲衣霉屬。

2.2 其他茶類微生物

除黑茶加工外,還發(fā)現(xiàn)微生物對(duì)紅茶、白茶等茶類的品質(zhì)形成具有一定的影響。在紅茶加工過程中,霉菌、酵母菌等具有生成α-淀粉酶、纖維素酶等酶類、促進(jìn)氨基酸轉(zhuǎn)化、提高可溶性糖含量以及促進(jìn)花香甜味的形成等作用,能夠增進(jìn)茶湯香氣和滋味。紅茶加工中部分纖維素降解菌能夠?qū)⒀咳~中的纖維素降解為纖維二糖,再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為葡萄糖,最終減輕茶葉的粗老味而增加甜醇鮮爽味[55]。白茶加工過程中,接種冠突曲霉菌可明顯降低白茶苦澀味(酯型兒茶素總量降低),同時(shí)“發(fā)花”賦予白茶陳醇滋味[56]。

2.3 茶飲料微生物

微生物發(fā)酵茶飲料是以茶葉為底物、通過微生物的生理代謝作用能夠形成特定風(fēng)味與品質(zhì)的一類茶飲料[57];這不僅能夠解決中低檔茶葉的滯銷問題,又可以滿足人們對(duì)健康功能型飲料的需求。用于茶飲料發(fā)酵的微生物主要有細(xì)菌、酵母菌、霉菌和食用真菌等,目前微生物茶飲料通常用細(xì)菌和真菌進(jìn)行混菌發(fā)酵制作而成。最具代表性的微生物發(fā)酵茶飲料是紅茶菌,其大多以紅茶為發(fā)酵原料,少數(shù)使用綠茶和普洱茶,參與發(fā)酵的微生物主要是酵母、醋酸菌和少量乳酸菌[58-59]。此外,還有微生物發(fā)酵的茶醋飲料、茶酒飲料等。

3 茶葉衛(wèi)生微生物

在鮮葉采摘、加工、包裝和貯運(yùn)全過程中,微生物都有可能對(duì)茶葉造成污染,甚至可能在適宜環(huán)境條件下生長(zhǎng)并產(chǎn)生毒素,危害人類健康[39]。近年來的研究發(fā)現(xiàn),紅茶、綠茶和黑茶等類成品茶葉中都存在產(chǎn)毒真菌污染的情況。紅茶成品中檢測(cè)到的污染真菌以曲霉屬為主[60-64],此外還檢測(cè)到青霉屬、根霉屬(Rhizopus)、枝孢霉屬、橫梗霉屬和鐮刀菌屬等[60,63-64]。黑茶成品中檢測(cè)到的污染真菌以雜色曲霉(Aspergillus versicolor)、聚多曲霉(Aspergillus sydowii)、帚狀曲霉(Aspergillus penicillioides)、煙曲霉(Aspergillus fumigatus)、炭黑曲霉(Aspergillus carbonarius)、構(gòu)巢曲霉(Aspergillus nidulans)、棕曲霉等曲霉屬真菌[65-68],以及青霉屬的桔青霉(Penicillium citrinum)、鮮綠青霉(Penicillium viridicatum)等真菌為主[65,67-68]。有關(guān)綠茶、白茶和烏龍茶等茶類中真菌毒素的研究較少,但也同樣存在曲霉屬和青霉屬優(yōu)勢(shì)菌群[60,69-70]。

此外,有研究表明茶葉中的微生物對(duì)農(nóng)藥殘留有一定的降解作用。洪永聰?shù)龋?1]從茶樹中分離得到1 株對(duì)茶輪斑病有抑制作用的枯草芽孢桿菌,具有很強(qiáng)的降解氯氰菊酯的能力。王兆守等[72]定向篩選得到1 株假單胞菌c1f6,具有很強(qiáng)的降解擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的功能,對(duì)有機(jī)磷類農(nóng)藥同樣具備降解能力。

4 展 望

4.1 梳理茶葉微生物體系,建立茶葉微生物方向

當(dāng)前很多傳統(tǒng)學(xué)科在與其他學(xué)科相互交叉融合的過程中,得到了快速發(fā)展與提升。在茶學(xué)學(xué)科中,也不斷有新技術(shù)如光電技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的融合應(yīng)用,同樣明顯促進(jìn)了茶學(xué)學(xué)科的發(fā)展。盡管微生物早已深嵌入茶樹種植管理、茶葉加工、茶葉衛(wèi)生質(zhì)量、茶產(chǎn)品開發(fā)等方面,但一直發(fā)展不足,導(dǎo)致推動(dòng)茶學(xué)學(xué)科發(fā)展的作用不明顯,其原因在于未能提升到一個(gè)學(xué)科層面來發(fā)展。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院茶學(xué)系率先在茶學(xué)本科專業(yè)開設(shè)了《茶葉微生物產(chǎn)品學(xué)》專業(yè)選修課程,面向茶學(xué)碩士研究生開設(shè)了《茶葉微生物專題》專業(yè)選修課程(也有其他高校開設(shè)有類似課程);還主編出版了“十三五”規(guī)劃教材《茶葉微生物產(chǎn)品學(xué)》,正在編寫農(nóng)業(yè)農(nóng)村部“十三五”規(guī)劃教材《茶葉微生物學(xué)》,努力將茶葉微生物作為一門學(xué)科來建設(shè)發(fā)展。盡管如此,還需要國(guó)內(nèi)同仁共同對(duì)茶葉微生物的學(xué)科體系進(jìn)行梳理,逐步建立茶葉微生物方向,并面向茶學(xué)本科生和研究生開設(shè)相關(guān)課程,積極培養(yǎng)具備茶葉微生物知識(shí)的綜合性茶學(xué)專業(yè)人才,促使微生物推動(dòng)茶學(xué)學(xué)科更快更好地發(fā)展。

4.2 加大茶葉微生物的基礎(chǔ)研究

當(dāng)前對(duì)茶葉微生物的基礎(chǔ)研究明顯不足,導(dǎo)致茶葉微生物相關(guān)理論基礎(chǔ)不完備,應(yīng)從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)研究:一是加強(qiáng)茶葉微生物區(qū)系研究。對(duì)茶園微生物、茶葉加工微生物、茶葉產(chǎn)品質(zhì)量微生物等方面的微生物區(qū)系進(jìn)行全面研究分析,利用宏基因組學(xué)等手段了解不同微生物種群的種類與數(shù)量,確定微生物的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,明確優(yōu)勢(shì)菌的種類與互作關(guān)系,確定微生物生長(zhǎng)變化與茶樹生長(zhǎng)、茶產(chǎn)品品質(zhì)形成、茶葉質(zhì)量等方面的關(guān)系[34,73-77]。二是加強(qiáng)茶葉微生物資源的收集與保藏。需加強(qiáng)對(duì)茶葉微生物資源的調(diào)查,及時(shí)收集保存茶源微生物菌種資源,建立茶葉微生物資源庫;同時(shí)加強(qiáng)對(duì)各種優(yōu)勢(shì)菌、特色功能菌的篩選與鑒定,針對(duì)利用目標(biāo)建立茶葉微生物資源亞庫[78-79]。三是加強(qiáng)茶葉微生物生物學(xué)特性研究。對(duì)分離篩選的茶源優(yōu)勢(shì)菌或功能菌的培養(yǎng)條件、生長(zhǎng)特性、酶學(xué)特性、代謝特性等進(jìn)行全面研究,為更好地利用這些菌株提供基礎(chǔ)。四是加強(qiáng)茶葉微生物作用機(jī)制研究。利用多組學(xué)技術(shù)剖析微生物對(duì)茶樹生長(zhǎng)或茶葉加工的代謝組學(xué)特征,建立微生物與茶相互作用的代謝圖譜,特別是茶樹病原菌致病機(jī)制、茶樹內(nèi)生菌促進(jìn)茶樹生長(zhǎng)的機(jī)制、微生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化形成黑茶品質(zhì)與功能的機(jī)制等方面。同時(shí)利用多學(xué)科理論相融合,研究黑茶固態(tài)發(fā)酵理論與動(dòng)力學(xué),建立黑茶發(fā)酵模型,以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定向調(diào)控黑茶發(fā)酵品質(zhì)。

4.3 加強(qiáng)茶葉微生物的應(yīng)用研究

發(fā)展茶葉微生物除了加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,必須加強(qiáng)茶葉微生物的應(yīng)用研究。一是加強(qiáng)助推傳統(tǒng)微生物茶產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)水平提升的應(yīng)用研究。通過篩選優(yōu)良菌株、制作菌劑等方式,標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)茶樹生防菌劑、茶樹益生菌劑、黑茶發(fā)酵菌劑、茶園含菌有機(jī)肥等產(chǎn)品,使傳統(tǒng)微生物茶產(chǎn)品的生產(chǎn)逐步實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化與現(xiàn)代化,尤其是促使黑茶加工實(shí)現(xiàn)全程清潔化、可控、安全、發(fā)酵生產(chǎn)[55]。二是加大開發(fā)可食微生物茶產(chǎn)品的研究力度。依據(jù)色、香、味、功能四大食品特性來進(jìn)行,利用產(chǎn)香微生物研發(fā)不同香型茶產(chǎn)品;利用產(chǎn)糖微生物研發(fā)滋味回甘強(qiáng)的發(fā)酵茶產(chǎn)品;利用特定微生物研發(fā)富含沒食子酸、茶氨酸等功能活性成分的茶產(chǎn)品[55,80]。三是加強(qiáng)開發(fā)特色非可食微生物茶產(chǎn)品的研究??砷_發(fā)促進(jìn)茶樹優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的茶樹生防產(chǎn)品、茶樹益肥、茶樹促生長(zhǎng)劑、茶樹抗逆劑等制劑,可研發(fā)生產(chǎn)應(yīng)用于降解農(nóng)殘、縮短發(fā)酵時(shí)間、形成特色品質(zhì)等的微生物菌劑等[55]。

4.4 以微生物手段綜合開發(fā)利用茶資源

當(dāng)前我國(guó)茶資源呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì),每年有大量茶資源未及時(shí)采摘利用,還有大量的茶產(chǎn)品加工副產(chǎn)物未得到有效利用。傳統(tǒng)開發(fā)方法對(duì)進(jìn)一步促進(jìn)大規(guī)模開發(fā)利用茶資源的作用有限,而微生物技術(shù)卻可彌補(bǔ)當(dāng)前新技術(shù)手段的不足。微生物的種類豐富,可以產(chǎn)酶、產(chǎn)香,還可以分泌各種活性成分??梢岳梦⑸锇l(fā)酵茶渣、修剪廢棄物、茶果、茶花等制作飼料、生物肥等;可以利用微生物發(fā)酵制備表面活性劑、殺蟲劑、填充劑等;還可以利用微生物發(fā)酵茶資源生產(chǎn)酶制劑、蛋白質(zhì)、生物材料等[55]。借助微生物可以提升茶資源的利用率,提高茶園綜合效益,促進(jìn)茶產(chǎn)業(yè)提檔升級(jí)。

總之,茶葉微生物發(fā)展空間巨大,未來必定會(huì)有力促進(jìn)茶學(xué)學(xué)科快速發(fā)展。

猜你喜歡
桿菌屬普洱茶茶樹
潰瘍性結(jié)腸炎患者腸道菌群分布特征分析
妊娠期再發(fā)性念珠菌性陰道炎患者的陰道菌群多樣性研究
茶樹吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的特性
炎癥性腸病患者血清miR-181a-5p和miR-126表達(dá)水平及其與腸道菌群相關(guān)性的研究
幼年茶樹如何定型修剪
好的普洱茶自己會(huì)說話
普洱茶怎么泡
普洱茶最美的現(xiàn)實(shí)傳說
茶的箴言
美麗的山茶樹
吴忠市| 广丰县| 泰顺县| 津南区| 新丰县| 尚义县| 仙居县| 新和县| 石首市| 阿合奇县| 江北区| 浦东新区| 晴隆县| 玛纳斯县| 宿州市| 光山县| 宜阳县| 贵港市| 汝南县| 玉环县| 镇赉县| 东阳市| 二连浩特市| 诏安县| 皮山县| 黄陵县| 西平县| 静乐县| 耿马| 漳浦县| 图木舒克市| 来安县| 镇康县| 黄浦区| 岳池县| 新源县| 肥东县| 聊城市| 河源市| 那坡县| 黎川县|