制茶废料提取咖啡碱新工艺

咖啡碱是一种生物碱类医药原料，主要存在于茶叶、咖啡豆、可可、可拉果等作物中。咖啡碱在咖啡豆中的含量为0．6％～1．5％，在茶叶中的含量可达2％～5％。制茶的废料（如茶末、茶屑）中约含2％～2．5％。充分利用制茶废料提取咖啡碱，具有原料来源丰富、工艺简便、成本较低等特点。本文拟提供氧化镁分段浸取咖啡碱新工艺。     

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。     

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。     

真空充氮及沸水脱咖啡碱工艺对绿茶品质的影响

研究探讨了真空充氮和沸水脱咖啡碱工艺对绿茶品质的影响。结果表明：真空充氮和沸水脱咖啡碱工艺都能够显著改变绿茶挥发性风味成分的组成,使其色、香、味以及功能成分发生了一系列变化。单纯真空充氮处理后,茶样风味接受性下降,挥发性成分相对含量总量减少了39%,检出挥发性成分种类减少27种;酸类、呋喃类和其它杂类挥发性成分组成百分比增加,醇类减少。富集γ-氨基丁酸且脱咖啡碱茶样与只经过富集处理茶样相比,有55种挥发性成分相对含量减少了,有28种挥发性成分相对含量增加了,挥发性成分相对含量总量减少了56%。酸类、呋喃类在脱咖啡碱且富集处理茶样中所占百分比要较未脱咖啡碱富集处理茶样低,风味可接受性提高,说明脱咖啡碱加工工艺能改善高γ-氨基丁酸绿茶产品功能组成和风味可接受性。     

5种新型低毒农药对茶尺蠖的田间防控效果研究

茶尺蠖是信阳茶园中的主要害虫,以幼虫咬食叶片为害,发生严重时可连叶脉也吃光,造成秃枝,致使树势衰弱,甚至死亡。近年来,许多研究报道指出,由于长期使用化学农药进行防治,茶尺蠖的抗性已有增强,许多曾经用于防治茶尺蠖的药剂防效受到了很大影响。在信阳茶区,茶尺蠖已经对有机磷和菊酯类农药产生了一定的抗性,所以防治效果不甚理想,茶尺蠖在多地曾出现大暴发的现象,严重影响茶叶的质量和产量。凯恩、噻虫啉、艾法迪、艾绿士、雷通是近几年在国内获得登记的新型低毒农药,与有机磷类、菊酯类和其他种类农药无交互抗性,同时也是国家茶叶产业技术体系"茶园农药替代计划"重点推广的药剂。本研究对上述5种农药进行了田间防效试验,以期打破近两年信阳对茶尺蠖"治虫难"的局面。     

绿茶浸提动态的研究

以成品绿茶为研究对象,从浸提温度,浸提时间,茶叶级别和用水量４个因子发,对浸提过程中茶沁有效成分－水浸出物,茶多酚,氨基酸和,咖啡等的动态变化进行了研究。     

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。     

咖啡碱对茶树主要叶部病原真菌的抑制作用

研究了咖啡碱和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)对茶树主要叶部病原真菌生长的抑制作用。结果表明:咖啡碱对茶树4种主要叶部病原真菌(茶炭疽病原菌、茶云纹叶枯病原菌、茶轮斑病原菌、茶赤叶斑病原菌)具有显著的抑制作用,当培养基中咖啡碱质量浓度为1～10mg.mL-1时,抑制率为33.0%～100.0%,对4种病原真菌的有效中浓度EC50分别为0.917、1.860、0.937、1.889mg.mL-1;而EGCG在试验设计浓度下没有明显的抑制作用。为了筛选茶叶中的主要抑菌物质,将咖啡碱、茶粉、茶叶水提物、脱咖啡碱茶叶水提物和茶渣分别添加到PDA培养基中,在培养基上分别接种3种茶树叶部病原真菌(茶轮斑病原菌、茶炭疽病原菌、茶褐色叶斑病原菌),分析不同添加物的抑菌作用。结果表明:5种处理抑制率为-32%～70%,且5种处理对3种病原真菌抑制作用趋向一致,抑制作用大小依次为:咖啡碱、茶粉、茶叶水提物、脱咖啡碱茶叶水提物、茶渣。上述结果显示:咖啡碱是茶树叶部病原真菌的一种抗菌物质,儿茶素对茶树主要叶部病原真菌没有抑制作用,茶树叶片中咖啡碱的含量可作为评价茶树品种抗病性的一个指标。     

黑曲霉发酵对咖啡碱代谢的影响

普洱茶固态发酵过程的实质是微生物代谢作用,而黑曲霉在代谢中为优势菌,对咖啡碱代谢产生巨大影响。以黑曲霉为单一菌种,分别接种到茶叶、茶汤和含咖啡碱的液态培养基,并测定不同发酵阶段嘌呤碱的含量。结果表明,黑曲霉对茶叶碱的影响大于可可碱,对可可碱的影响大于咖啡碱,在咖啡碱液态培养基发酵中,茶叶碱增加幅度最大,且与咖啡碱浓度存在正相关性。     

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。