茯磚茶發(fā)源于涇陽(yáng)，屬于六大茶類中的黑茶，其主要區(qū)別于其他黑茶的特征就是茶磚內(nèi)部長(zhǎng)有“金花”，“金花”是由散囊菌屬產(chǎn)生的閉囊殼。茯磚茶能夠消食解膩，深受大眾喜愛(ài).古時(shí)流傳有“非涇陽(yáng)之水不能制茯茶”之說(shuō).茯磚茶生產(chǎn)的關(guān)鍵在于其“發(fā)花”工藝，“金花菌”對(duì)于茯磚茶品質(zhì)形成起著至關(guān)重要的作用?！敖鸹ň蹦軌蚪档驮喜璧目酀叮黾悠浯己透?，并且能夠產(chǎn)生水溶性色素以及多種香氣成分，以形成茯磚茶獨(dú)有的風(fēng)味，并促進(jìn)其品質(zhì)的形成.目前研究表明，溫度、濕度是控制“發(fā)花”的最主要因素；但是關(guān)于水質(zhì)如何影響“金花菌”的生長(zhǎng)，進(jìn)而影響茯磚茶的品質(zhì)，還尚未有結(jié)論。
調(diào)研證實(shí)，涇陽(yáng)地區(qū)地下水以微咸水為主，涇河流域地下水中陽(yáng)離子濃度最高的為Na+、Ca2+、Mg2+，平均濃度高于黃河及長(zhǎng)江等內(nèi)陸河流域及全球河流，且生產(chǎn)企業(yè)多以地下水加工茯磚茶.水中的這些離子對(duì)“金花菌”生長(zhǎng)有何影響，其機(jī)制還尚不明確。
為探究“金花菌”對(duì)于高滲培養(yǎng)條件的生長(zhǎng)適應(yīng)，本研究從茯磚茶中分離“金花菌”，并采用形態(tài)學(xué)結(jié)合分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行鑒定.選擇典型的2株“金花菌”對(duì)其在NaCl模擬高滲條件的下的生長(zhǎng)特性進(jìn)行研究。本研究對(duì)于揭示“金花菌”適應(yīng)較高鹽度的生長(zhǎng)機(jī)制，為進(jìn)一步明確茯磚茶品質(zhì)形成的作用機(jī)理，提高茯磚茶品質(zhì)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).
鹽離子對(duì)“金花菌”生長(zhǎng)的影響
“金花菌”在40%蔗糖蛋白胨培養(yǎng)基上培養(yǎng)4天菌落直徑約為3.8 cm.在添加了0.5%～22.5%的NaCl的40%蔗糖蛋白胨培養(yǎng)基上，“金花菌”均能夠生長(zhǎng).“金花菌”在NaCl濃度較低的情況下形成較多黃色閉囊殼，菌落中心呈黃色，外部邊緣為白色絨毛狀菌絲，但是隨著NaCl濃度的增大，在萌發(fā)后先產(chǎn)生大量茂盛的白色菌絲體，其菌落呈灰綠色，隨著菌的不斷生長(zhǎng)，開(kāi)始逐漸形成黃色閉囊殼.在添加0.5%～15.5%的NaCl培養(yǎng)基中培養(yǎng)4天，菌落直徑如表1所示.
兩株“金花菌”均在添加4.5%NaCl的培養(yǎng)基上菌落直徑最大，生長(zhǎng)最好，J-2的菌落直徑為4.53 cm，而F-2的菌落直徑達(dá)到4.82 cm.隨著培養(yǎng)基中NaCl含量的升高，“金花菌”生長(zhǎng)受到抑制，其菌落直徑也隨之減小.雖然高濃度NaCl抑制“金花菌”萌發(fā)，但2株“金花菌”在高糖高鹽培養(yǎng)基上仍能很好生長(zhǎng)(如圖7所示).與“金花菌”對(duì)比，黑曲霉在添加0.5%～15.5%NaCl的平板上可以生長(zhǎng)，但當(dāng)NaCl添加量達(dá)到11.5%時(shí)，其生長(zhǎng)受到抑制，萌發(fā)時(shí)間延長(zhǎng).青霉在含NaCl平板中生長(zhǎng)受限，當(dāng)NaCl含量達(dá)到8.5%時(shí)，菌株未萌發(fā).
(a)16.5%NaCl F-2形態(tài)(b)16.5%NaCl J-2形態(tài)
“金花菌”能夠耐受一定濃度的CaCl2和MgCl2，Mg2+一定程度上可促進(jìn)“金花菌”生長(zhǎng)，并且其他研究證實(shí)，鎂離子能夠促進(jìn)真菌菌體生長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)涇陽(yáng)地表水和地下水中化學(xué)成分的分析，Na+和Mg2+為主控陽(yáng)離子.適量NaCl會(huì)促進(jìn)“金花菌”生長(zhǎng)，隨著NaCl含量的增加，會(huì)推遲“金花菌”萌發(fā)時(shí)間.
表1不同NaCl濃度40%蔗糖蛋白胨培養(yǎng)基上F-2和J-2菌落直徑
將茯磚茶中分離出的黑曲霉、青霉同“金花菌”同時(shí)接于不同濃度NaCl含量的平板上，發(fā)現(xiàn)當(dāng)NaCl含量達(dá)到8.5%時(shí)，青霉不能生長(zhǎng)，而當(dāng)NaCl濃度達(dá)到15.5%時(shí)，黑曲霉生長(zhǎng)已經(jīng)受到極大抑制，當(dāng)NaCl含量增至22.5%時(shí)，“金花菌”仍然能夠生長(zhǎng).一方面高濃度的NaCl能夠抑制其他雜菌生長(zhǎng)，另一方面“金花菌”能夠耐受高濃度NaCl，因此水中高濃度NaCl有利于茯磚茶“發(fā)花”而不受到雜菌污染.
高滲條件對(duì)“金花菌”的生殖方式的影響
“金花菌”在高滲培養(yǎng)基上，氣生菌絲生長(zhǎng)茂盛，隨后形成球型頂囊(如圖8(a)所示)，在頂囊上長(zhǎng)出單層小梗(如圖8(b)所示)，逐漸發(fā)育，在分生孢子梗上產(chǎn)生分生孢子(如圖8(c)、(d)所示).“金花菌”在70%蔗糖CZG培養(yǎng)基上及在高鹽濃度的40%蔗糖蛋白胨培養(yǎng)基培養(yǎng)的過(guò)程中，開(kāi)始先進(jìn)行無(wú)性生殖，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，逐漸進(jìn)行有性生殖.
(a)球型頂囊(b)頂囊長(zhǎng)出單層小梗
“金花菌”在處于脅迫環(huán)境時(shí)可以通過(guò)選擇生殖方式以適應(yīng)環(huán)境.“金花菌”常規(guī)培養(yǎng)條件下均進(jìn)行有性生殖.在高鹽高糖誘導(dǎo)下，“金花菌”改變生殖方式，進(jìn)行無(wú)性生殖，產(chǎn)生分生孢子，無(wú)性生殖是一種較低級(jí)的生殖方式.通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)隨著NaCl含量的升高，“金花菌”產(chǎn)生灰綠色分生孢子頭進(jìn)行無(wú)性生殖.有研究發(fā)現(xiàn)在平板中添加3 M的NaCl會(huì)使“金花菌”只進(jìn)行無(wú)性生殖，在本研究中，當(dāng)NaCl添加量為18.5%時(shí)，仍然存在有性和無(wú)性兩種生殖方式，可能是由于選用的培養(yǎng)基不同，營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)不一致導(dǎo)致.在極端環(huán)境時(shí)，首先菌絲生長(zhǎng)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)增殖，選擇較為簡(jiǎn)單的無(wú)性繁殖方式產(chǎn)生分生孢子，隨后再進(jìn)行有性生殖，產(chǎn)生子囊孢子.“金花菌”主要進(jìn)行有性生殖，使其能夠耐受逆境.在脅迫環(huán)境下，“金花菌”子囊果、子囊對(duì)子囊孢子形成重重保護(hù)，使其能夠耐受較高的滲透壓，在條件適宜時(shí)又會(huì)重新萌發(fā).“金花菌”的子囊孢子結(jié)構(gòu)較分生孢子更穩(wěn)定，分生孢子在外力作用下發(fā)生變形，甚至破裂，而子囊孢子幾乎無(wú)變化.“金花菌”不僅存在結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)能夠適應(yīng)逆境，同時(shí)存在一些抗逆基因，能夠有利于其對(duì)抗脅迫，在一些研究中發(fā)現(xiàn)謝瓦散囊菌(A.chevalier)中分離出GDH基因能夠有利于水稻耐干旱脅迫。
“金花菌”在茯磚茶的生產(chǎn)過(guò)程中是優(yōu)勢(shì)菌，具有極強(qiáng)降解能力，但在其他行業(yè)中，如制糖工業(yè)，煙業(yè)中，“金花菌”卻是一種污染菌，通過(guò)本研究對(duì)“金花菌”對(duì)各種離子的耐受以及耐高滲特性的揭示，更有利于“金花菌”在茯磚茶生產(chǎn)中的應(yīng)用及在其他行業(yè)中的控制，為工業(yè)中有效利用和控制“金花菌”奠定基礎(chǔ).
結(jié)論
茯磚茶中分離出兩株“金花菌”F-2和J-2分別與Aspergillusintermedius和肋狀散囊菌(Aspergilluscostiforme)具有高度相似性.2株“金花菌”能夠在22.5%的NaCl和10.5%的CaCl2和MgCl2培養(yǎng)基上能夠生長(zhǎng)，且MgCl2的添加對(duì)“金花菌”的生長(zhǎng)具有明顯促進(jìn)作用.“金花菌”能夠耐受70%蔗糖濃度，在高糖、高鹽模擬的高滲條件下，“金花菌”氣生菌絲生長(zhǎng)旺盛，產(chǎn)生灰綠色分生孢子頭，進(jìn)行無(wú)性生殖.“金花菌”極可能通過(guò)選擇生殖方式對(duì)抗高滲脅迫，其有性生殖產(chǎn)生的子囊果結(jié)構(gòu)更能抵抗不利環(huán)境.
相關(guān)新聞推薦
1、開(kāi)發(fā)液滴微流控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)蜜蜂腸道微生物單細(xì)胞高通量培養(yǎng)
2、基于β-半乳糖苷酶Lac Z的UPR響應(yīng)指示菌株的構(gòu)建及生長(zhǎng)曲線測(cè)定——摘要
3、在非常低的抗生素濃度下選擇耐藥性細(xì)菌：討論、材料和方法