β-葡萄糖苷酶在茶叶加工过程中的研究进展

β-葡萄糖苷酶,属于葡萄糖水解酶类,能够水解结合于末端非还原性的β-葡萄糖苷键,同时释放出β-葡萄糖和相应的配基。其广泛存在于各生物体中,β-葡萄糖苷酶是茶叶重要的水解酶类之一,而不同的茶叶品种,生产产地季节,加工工艺等很多因素都能影响β-葡萄糖苷酶的活性,保持β-葡萄糖苷酶的高活性对影响茶叶的香气和品质有重要作用。本文综述了不同茶类制作工艺、不同栽培环境、不同叶位等的β-葡萄糖苷酶的活性变化。     

茶树叶片β-葡萄糖苷酶基因的原位PCR研究

β-葡萄糖苷酶(EC3,2,1,21)属于水解酶类,可水解结合于未端、非还原性的β-D-糖苷键,同时释放β-D-葡萄糖和相应的配基。茶叶中β-葡萄糖苷酶与萜烯类香气前体有密切关系,使糖苷由键合态变成游离态。最早是1981年日本的Takeo T[1]在茶叶匀浆中添加β-葡萄糖苷酶后,能产生芳樟醇和香叶醇,证实茶叶中存在以葡萄糖苷形式存在的单萜烯醇。目前,对茶叶中β-葡萄糖苷酶的研究已延伸至对其活性及与茶树品种[2]、加工工艺[3-4]的关系。目前已从燕麦[5]、蜀黍[6]、旱金莲[7]、长春花[8]、黄檀[9]等植物中克隆出β-葡萄糖苷酶基因并进行了表达。此…     

燕麦β-葡聚糖的合成与积累

燕麦β-葡聚糖具有明显的保健功效,这方面的研究已引起国内外越来越多科学家的关注。燕麦β-葡聚糖具有β-（1,3）（1,4）两种糖苷键,而且排列有序,主要分布于籽粒糊粉层,通常与其它物质结合存在。燕麦β-葡聚糖是在高尔基体中合成的,但β-葡聚糖的合成过程目前还不清楚,β-葡聚糖合成酶（或复合体）可能是合成过程的关键酶。除遗传因素外,水分供应、总辐射、矿质营养、籽粒成熟期温度等环境因素均对β-葡聚糖含量有显著影响。     

茶叶β-葡萄糖苷酶的研究进展

茶叶中的香气物质大多是以香气前驱体的形式存在,而其中又以葡萄糖苷为主。这些以葡萄糖苷形式存在的香气物质在β-葡萄糖苷酶的作用下,酶解释放出挥发性的香气物质,各种香气物质以不同的浓度组合就构成了茶叶所特有的香气品质。本文着重阐述茶叶中β-葡萄糖苷酶生化特性及分子生物学方面的研究进展,以及相关的一些应用。     

茶树β-葡萄糖苷酶研究进展

茶树体内的各种物质代谢、能量传递以及生长发育等都必须有酶的参与,而且酶对茶叶品质的形成具有重要意义。β-葡萄糖苷酶能够催化茶树糖苷类香气前体的水解反应,产生的茶树香气物质不仅参与茶树对病虫害的防御反应,还是茶叶重要的物质基础。茶树β-葡萄糖苷酶基因在表达部位、亚细胞定位、蛋白结构及系统发育进化等生物信息学方面,与拟南芥、水稻、玉米等植物的β-葡萄糖苷酶基因家族都存在相似性。在非生物和生物逆境胁迫下,茶树β-葡萄糖苷酶基因表达在逆境初期均呈现上调。本文将主要围绕茶树β-葡萄糖苷酶基因生物信息学及基因表达等研究现状,结合β-葡萄糖苷酶在茶叶加工中的变化作一概述。     

白茶加工过程中糖苷类香气成分的代谢变化

为探明白茶加工过程中糖苷类香气成分的代谢变化,本试验采用顶空固相微萃取/气相色谱-质谱联用法测定了糖苷类香气成分的含量;通过转录组测序分析了β-樱草糖苷酶及28条β-葡萄糖苷酶基因表达量,并进行qRT-PCR验证;采用对硝基苯酚显色法检测β-葡萄糖苷酶活性.结果表明芳樟醇、香叶醇、苯乙醇、苯甲醛、水杨酸甲酯在白茶加工过程中显著增加.在茶鲜叶萎凋减重≤20％阶段,β-樱草糖苷酶基因表达量降低,随后维持稳定;11条β-葡萄糖苷酶基因呈持续下调表达趋势,3条β-葡萄糖苷酶基因呈现上调表达趋势.在茶鲜叶萎凋减重≤30％阶段,β-葡萄糖苷酶活性提高,随后无明显变化.因此,根据糖苷类香气成分的形成途径推测樱草糖苷酶解作用对这些香气形成贡献较小.而CsGH1BG6和CsGH1BG21的表达对香叶醇和芳樟醇的积累略有贡献.     

pH值对巴西橡胶树胶乳β-1,3-葡聚糖酶结合黄色体膜的影响

基于黄色体内含物中的多种可溶性蛋白质以及黄色体膜在胶乳凝固中所起到的重要作用,已提出了多种阐明胶乳凝固机制的假说,但有关β-1,3-葡聚糖酶在胶乳凝固中的作用尚无报导.通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(Tricine-SDS-PAGE)和免疫印迹技术(western bloning),对不同pH值条件下破裂收集的黄色体内含物和膜组分中的蛋白质进行研究.结果表明,在pH5.5左右的酸性环境中,β-1,3-葡聚糖酶主要表现为可溶性蛋白质,很少结合黄色体膜;但在pH6.9左右的中性及偏碱性的环境下,大量β-1,3-葡聚糖酶结合到黄色体膜上,可溶性蛋白所占的比例很低.首次发现了β-1,3-葡聚糖酶可以结合黄色体膜,二者结合的程度明显受环境pH值的影响.该结果对于认识β-1,3-葡聚糖酶的生物功能,完善黄色体在胶乳凝固中的作用及阐明乳管堵塞机制具有重要意义.     

β-葡萄糖苷酶与茶增香及抗病虫害的研究进展

分析了与茶叶香气形成相关的β-葡萄糖苷酶研究现状及其对茶叶增香、病虫害抗性的作用,并阐述了β-葡萄糖苷酶基因的研究进展及其对茶树优良品种选育的重要性。     

乌龙茶花香形成机理的研究

糖苷类香气前体和糖苷酶是制约香气形成的两个关键因素。本文介绍了乌龙茶花香成分的化学组成,在未离体鲜叶中的存在形式和释放方式。通过总结目前关于乌龙茶香气释放方面的生理生化以及分子生物学水平的研究成果,认为β-樱草糖苷酶和β-葡萄糖苷酶是香气形成过程中的关键酶,在加工过程中酶活力受损伤胁迫的诱导发生变化最终导致香气的释放。     

茶树新梢不同叶片中β-葡萄糖苷酶和β-樱草糖苷酶基因表达的实时定量PCR分析

在建立茶树基因表达绝对定量实时PCR检测方法后,检测了龙井43新梢不同部位叶片中的β-葡萄糖苷酶和β-樱草糖苷酶基因的表达情况,结果表明β-葡萄糖苷酶在一芽五叶新梢的第四叶中表达活性最高,为2.86E+08拷贝/μl,第四叶>第三叶>第五叶>第二叶>一芽一叶;而β-樱草糖苷酶基因在一芽一叶中最高,为4.31E+06拷贝/μl,一芽一叶>第二叶>第三叶>第四叶>第五叶。与茶叶香气密切相关两个基因在茶树不同部位的叶片中表达量和表达类型存在明显差异。本实验建立的实时荧光定量PCR可有效地用于茶树基因表达的定量分析。     

武夷岩茶加工过程β-葡萄糖苷酶对香气形成的影响

通过分析武夷岩茶水仙和肉桂加工过程中β-葡萄糖苷酶活性以及香气成分,探讨β-葡萄糖苷酶对水仙和肉桂加工过程香气形成影响的差异性。结果表明,水仙香气含量和β-葡萄糖苷酶活性低于肉桂,但加工过程香气和β-葡萄糖苷酶活性变化率高于肉桂:水仙β-葡萄糖苷酶活性与香气、橙花叔醇、香叶醇均呈高度指数负相关,相关系数分别为0.931、0.973、0.999,与芳樟醇、雪松醇分别呈高度、较高指数正相关,相关系数分别为0.947、0.872:肉桂β-葡萄糖苷酶活性与香气、柽花叔醇、香叶醇、芳樟醇氧化物I呈较高指数负相关,相关系数分别为0.897、0.888、0.869、0.882。     

永福高山茶加工过程β-葡萄糖苷酶活性变化研究

对不同季节金萱、青心乌龙品种制作永福高山茶加工过程在制品的β-葡萄糖苷酶活性进行测定,研究其加工过程中在制品β-葡萄糖苷酶活性变化规律。结果表明:永福高山茶做青结束后的在制品β-葡萄糖苷酶活性高于鲜叶,做青过程中,呈M型双峰变化规律;日光萎凋和摇青均有利于提高β-葡萄糖苷酶的活性,而晾青过程中酶活性表现为下降趋势。     

β—葡萄糖苷酶固定化及其性质的研究

β-葡萄糖苷酶(EC3,2,1,21),又称β-D-葡萄糖苷葡萄糖水解酶,它能够水解结合于末端非还原性的β-D-葡萄糖键,同时释放出β-D-葡萄糖和相应的配基.在饮料工业中,特别是能够水解释放茶叶饮料中糖苷类香气成分(芳樟醇、香叶醇等),有着重要的应用价值.β-葡萄糖苷酶市场价格昂贵,且使用寿命和储存期短,因而在实际应用过程中使用受到限制,笔者选用壳聚糖作为β-葡萄糖苷酶的固定化载体,对固定化酶性质进行研究.     

提取条件对裸燕麦β-葡聚糖分子量分布的影响

为给裸燕麦β-葡聚糖的开发应用提供科学依据,以山西产裸燕麦为原料,研究了溶剂、温度、提取时间和β-葡聚糖酶水解等提取条件对燕麦β-葡聚糖分子量分布的影响.结果表明,较强的酸性和碱性条件会导致燕麦β-葡聚糖分子量下降,水提取β-葡聚糖的分子量较高.β-葡聚糖的分子量随着提取温度的提高而增加,随着提取时间的延长而下降.不同条件下提取的燕麦β-葡聚糖分子量分布在340～2 000 kD之间.β-葡聚糖酶水解会使β-葡聚糖分子变小,在几乎完全水解时分子量为2～5 kD.     

CXJZ11-01菌株分泌中性β-甘露聚糖酶的研究

对现有菌种资源进行提纯复壮和筛选,采用透明圈法和发酵液酶活力比较法,获得高产中性β-甘露聚糖酶菌株CXJZ11-01。进而采用单因子和多因子相结合的统计方法以及DNS法,对该菌株β-甘露聚糖酶活力检测体系及其产酶规律进行系统研究。结果表明:该中性β-甘露聚糖酶最适pH值为6.0,最适温度为65℃;菌株CXJZ11-01在适宜条件下培养9小时,发酵液粗酶活力高达3050U/ml。     

CXJZ11-01菌株分泌中性β-甘露聚糖酶的研究

对现有菌种资源进行提纯复壮和筛选，采用透明圈法和发酵液酶活力比较法，获得高产中性β-甘露聚糖酶菌株CXJZ11-01。进而采用单因子和多因子相结合的统计方法以及DNS法，对该菌株β-甘露聚糖酶活力检测体系及其产酶规律进行系统研究。结果表明：该中性β-甘露聚糖酶最适pH值为6．0，最适温度为65℃；菌株CXJZ11-01在适宜条件下培养9小时，发酵液粗酶活力高达3050U／ml。     

应用luxAB基因和gusA基因标记大豆根瘤菌的效果

应用发光酶基因ｌｕｘＡＢ和β－葡萄糖苷酶基因ｇｕｓＡ分别对快生型大豆根瘤菌ＨＮ０１进行了标记,研究了这两种标记系统的检测方法和检测效果,并对这两种标记系统在大豆根瘤菌中的应用进行了分析比较。     

茶鲜叶清洗前处理对β-葡萄糖苷酶活性影响之研究

为探究清洗前处理对龙井茶品质影响之机理，改善清洗工艺，提高龙井茶加工品质，促进茶叶清洁化与科学化生产，本文比较了不同鲜叶前处理条件下茶叶的感官品质及β-葡萄糖苷酶活性的变化，结果表明：相比于不清洗的对照、以及纯水清洗和单纯的臭氧气处理等各种鲜叶前处理方式，臭氧水清洗茶样能够激发β-葡萄糖苷酶活性，促进香气物质的形成与转化，从而改善茶叶风味。     

外源ABA对木薯叶片β-胡萝卜素合成通路相关基因表达的影响

探究不同浓度外源ABA对木薯叶片β-胡萝卜素合成途径相关基因的影响。用HPLC测定β-胡萝卜素含量的变化,用q RT-PCR的方法研究木薯胡萝卜素合成途径相关基因的表达水平。喷施20 mg/L外源ABA,木薯叶片β-胡萝卜素含量升高,叶片中涉及类胡萝卜素合成的基因LYCB上调表达,而类胡萝卜素裂解的CCD1基因下调表达。同时,核心酶PSY1与PSY2基因的下调表达与类胡萝卜素含量的变化无关联。而分别采用10 mg/L与80 mg/L浓度喷施后β-胡萝卜素含量均降低,涉及β-胡萝卜素合成通路类胡萝卜素合成相关基因表达水平下降,而经10 mg/L的外源ABA处理催化类胡萝卜素裂解的CCD1基因上调表达。研究表明太低和太高浓度的外源ABA处理木薯叶片导致β-胡萝卜素积累降低,但外源ABA浓度为20 mg/L时能显著提高叶片β-胡萝卜素含量。     

Characterization of O-β-glucosidase Activity in Vanilla planifolia and the change during the Curing Crocess of Vanilla Beans

香草兰是最重要的食品香料之一,其主要香味成分为香兰素,主要存在于香草兰豆荚中.香兰素一般由成熟豆荚中的香兰素葡萄糖苷经过漫长的发酵过程转化而来.O-β-葡萄糖苷酶在发酵生香的过程中起着关键作用.研究结果表明:香草兰的根、茎、叶和豆荚中都具有O-β-糖苷酶活性,豆荚活性最高,叶片活性最低；来自不同器官的O-β-糖苷酶的底物特异性一致,都能降解香兰素糖苷、2-NPG、4-NPG,都不能降解n-OG及硫代葡萄糖苷；香草兰糖苷酶提取物在50～60℃处理1 min,对酶活性影响很小,70℃处理1 min,酶活性丧失约40％,说明香草兰糖苷酶对高温具有一定耐受性,杀青后剩余糖苷酶活性在漫长的发酵过程中能够满足酶促反应的需求.