茶叶微生物固态发酵中咖啡碱降解途径初探

为探究微生物作用下咖啡碱的降解产物与途径,将普洱茶发酵中筛选鉴定的Aspergillus sydowii NRRL250（聚多曲霉）、Aspergillus pallidofulvus NRRL4789、Aspergillus sesamicola CBS137324和Penicillium mangini CBS253.31等优势菌株分别接种至晒青毛茶进行单菌种固态发酵,并采用高效液相色谱（HPLC）测定咖啡碱、可可碱、茶碱的含量,探究微生物对咖啡碱代谢的影响;另外,基于UHPLC-QTOF-MS代谢组学技术,以灭菌处理组（ST组）和原料组（RM组）为对照,对聚多曲霉接种发酵样进行代谢组学分析。结果表明,A. pallidofulvus NRRL4789、A. sesamicola CBS137324和Penicillium mangini CBS253.31等优势菌株对咖啡碱等嘌呤类碱代谢均无显著影响,而在聚多曲霉接种发酵中,咖啡碱含量显著下降（P<0.05）,降幅达83.89%;茶碱含量显著增加（P<0.05）,发酵末期含量为(25.03±1.17) mg·g^-1;而可可碱保持基本稳定。由此可知,聚多曲霉对咖啡碱降解代谢有显著影响。采用UHPLC-QTOF-MS方法检出茶碱、3-甲基黄嘌呤、1,7-二甲基黄嘌呤等9种与咖啡碱降解相关的代谢物。在聚多曲霉作用下,茶碱、3-甲基黄嘌呤、1,7-二甲基黄嘌呤、7-甲基黄嘌呤含量显著提高（P<0.05）。茶碱、3-甲基黄嘌呤、1,7-二甲基黄嘌呤和1-甲基黄嘌呤与咖啡碱及其相关代谢物的N-脱甲基化途径相关。1,7-二甲基尿酸、1-甲基尿酸与咖啡碱相关代谢物的氧化途径相关。由此可知,聚多曲霉为降解普洱茶咖啡碱的优势菌株,且具有将咖啡碱转化为茶碱的潜在能力;在咖啡碱降解代谢过程中,存在聚多曲霉作用下的N-脱甲基化和氧化,并以N-脱甲基化为主。     

超高效液相色谱法同时检测茶叶中的没食子酸、咖啡碱和儿茶素

通过优化前处理提取条件和超高效液相色谱分离方法,建立了茶叶中没食子酸、咖啡碱和8种儿茶素定性和定量方法。结果表明,选用ACQUITY UPLC BEH C_(18)(1.7μm,2.1 mm×50 mm)色谱柱,色谱条件为柱温30℃,流速0.2 mL/min,流动相选择0.1%甲酸水-0.1%甲酸甲醇溶液,检测波长278 nm,10种组分在0.05～10.00 mg/L具有良好的线性关系,绿茶样品中各组分含量的相对偏差RSD在1.77%～5.89%,表明该方法简洁快速,且精密度好。     

普洱茶渥堆发酵中可降解咖啡碱真菌菌株的筛选和鉴定

为了在普洱茶渥堆发酵中筛选出可降解咖啡碱的菌株,采用咖啡碱液体筛选培养基从不同阶段普洱茶发酵样中筛选目标菌株,结合菌落特征、分生孢子结构以及18 S r DNA序列对目标菌株进行鉴定。并将目标菌株接种至茶叶内进行单菌种发酵,通过高效液相色谱法(HPLC)测定咖啡碱、茶碱、可可碱、3-甲基黄嘌呤等嘌呤碱含量。结果表明,在普洱茶发酵样中筛选出一株有效降解咖啡碱的菌株,此菌株在48 h内对咖啡碱的降解率为87.7%。经鉴定为聚多曲霉(Aspergillus sydowii),序列相似性为99.8%。在聚多曲霉茶叶单菌种发酵中,咖啡碱含量急剧下降,在发酵结束时仅占干物质重的(0.414±0.077)%;茶碱质量分数大幅度上升,由最初的不足0.1%上升至(2.129±0.246)%,成为主要的嘌呤碱;可可碱含量无显著变化(P0.05);3-甲基黄嘌呤有大幅度增加,增幅达130%。本文首次从发酵茶叶中筛选出可降解咖啡碱的菌株,探究了微生物发酵中咖啡碱的转化产物,为低咖啡碱普洱茶的开发提供了菌种。     

茶树咖啡碱合成酶CRISPR/Cas9基因组编辑载体的构建

CRISPR/Cas9技术是一门新兴的基因组定点编辑技术,具有操作简单、高效的优点,可轻松实现对目标基因的敲除、替换和定点突变等操作。该技术刚诞生,就受到了全球生命科学领域研究者的关注,不到3年的时间就已经成功应用于多种动、植物当中。然而CRISPR/Cas9技术在茶树中的应用面临载体构建问题,本文以茶树咖啡碱合成酶为例,联合采用常规PCR、Overlapping PCR和Golden Gate Cloning技术,构建了包含茶树咖啡碱合成酶双靶点的CRISPR/Cas9基因编辑载体,为CRISPR/Cas9介导的基因组编辑技术在茶树中的应用奠定了坚实基础。     

用超临界CO2脱除绿茶浓缩液中咖啡碱的工艺研究

对绿茶浓缩液中咖啡碱的超临界CO₂萃取工艺进行了研究，通过4因素正交试验探讨了浓缩液的浓度、操作压强、操作温度、萃取时间对咖啡碱脱除率的影响。结果表明，超临界CO₂萃取技术可以有效地脱除绿茶浓缩液中大部分的咖啡碱，在此基础上完成了用超临界CO₂脱除绿茶浓缩液中咖啡碱的连续作业试验，从而获得了加工脱咖啡碱绿茶浓缩液或速溶绿茶的新工艺。     

高效液相法测定普洱茶焙烤制品中儿茶素及咖啡碱含量的研究

为准确测定普洱茶经焙烤后有效物质儿茶素及咖啡碱的保留率,建立了高效液相法,采用70%甲醇提取液提取茶焙烤制品中的儿茶素,并使用C18反相色谱柱,以乙酸乙腈-乙酸水为流动相进行梯度洗脱,流速为1 mL/min;在波长为270 nm下经紫外分光法检测,结果表明:普洱茶粉的有效成分在焙烤过程中的保留率高,其中总儿茶素的平均保留率达90.55%,咖啡碱的平均保留率高达99.46%,因此该检测方法具有简便、准确、分离效果好的优点,适用于检测茶焙烤食品中儿茶素的含量。     

脱咖啡碱GABA绿茶品质成分研究

本研究将真空富集GABA和热水脱咖啡碱加工工艺相结合,探讨其对绿茶品质成分的影响。结果表明：通过真空嫌气和热水脱咖啡碱处理,可使茶样中的GABA含量达到1.5mg/g以上,且能有效降低咖啡碱含量（脱除率达75%以上）,同时将茶多酚等其他有益成分的损失率控制在较低范围。     

超临界CO_2提取茶叶中咖啡碱

用超临界萃取技术分离提取茶叶中的咖啡碱，再用CH2Cl2萃取分离，得到纯度为95．16％的咖啡碱，萃取率和得率分别为16．85％、0．55％。试验结果还表明，在一定条件下，利用超临界萃取技术能够有效地分离茶多酚和咖啡碱。     

绿茶品质成分的快速测定（三）：咖啡碱的气相色谱分析

测定茶叶中咖啡碱的方法已有大量报道,仅比色测定法就有十多种之多,此外还有液相色谱法、气相色谱法、重量法等等。但通观所有的分析方法,均是样品提取后都要经过若干纯化步骤,因此不仅操作复杂,而且试剂用量也较大。例如,醋酸铅紫外分光光度法(国标法)     

茶叶开发利用

茶籽可提取茶籽油和茶皂素。从茶籽中提取的茶籽油，与花生油、橄榄油相似，色香味正，除可食用外，还可用于制药和其它化工产品。茶籽中含有10％～14％的茶皂素，它是一种具有良好乳化性能的植物葡萄苷，用途广泛，可作为乳化剂、粘合剂和稳定剂使用。茶皂角苷还可作啤酒酿造中的增泡剂，效果很好，其发泡率大大高于其它发泡剂。