茯砖茶中冠突散囊菌的分离与筛选
2020-01-06皇甫瑞娟
皇甫瑞娟
(宁夏工商职业技术学院能源化工学院,宁夏银川 750021)
冠突散囊菌属于散囊菌目发菌科散囊菌属,是茯砖茶在特定温度、湿度条件下,通过“发花”工艺长成的自然益生菌体,俗称“金花”[1],是黑茶茯砖茶在“发花”过程中的优势菌之一[2]。茶体表面和砖茶茶体内部大量肉眼可见的金色颗粒,即为“金花”,是冠突散囊菌产生的闭囊壳。“金花”是形成砖茶独特品质和风味的主要因素,也是评价茯砖茶品质好坏的重要指标[3]。经过国内研究者的不断研究,发现“金花”对发酵茶的品质并无影响,反而会分泌淀粉酶及氧化酶,从而催化茶叶中淀粉向单糖的转化过程,同时使得多酚类化合物氧化,让茶汤变得棕红。同时湖南大学刘仲华教授等的研究[4,5],已经证明砖茶中的“金花”菌具有显著的降糖、减脂功效,并发现了两种特有的活性物质——伏茶素A和伏茶素B,它们能够有效地调节人们的新陈代谢,并在促进降脂、降压、调节血糖等方面有很好的功效。本文运用基础微生物研究的方法,对黑茶中的“金花”菌进行分离纯化后得到纯菌株,为进一步研究冠突散囊菌的生物活性及应用奠定了基础。
1 材料与方法
1.1 实验材料与仪器设备
实验用样品茶为市面上出售的3种品牌(熙牧源茯茶,泾渭茯茶,泾阳茯茶)的黑茶及茯砖茶;试验中用到的仪器有ZDP-150型振荡培养箱(上海精宏实验设备有限公司)、LDZX-50FB立式电热压力蒸汽灭菌器(上海申安医疗器械厂)、B1-220A双目生物显微镜(麦克奥迪MOTIC)。
1.2 试剂与培养基
马铃薯淀粉培养基(PDA):马铃薯100 g,葡萄糖10 g,琼脂10~15 g,水500 mL,中性pH。
普通固体培养基:硝酸钠3 g,磷酸氢二钾1 g,七水硫酸镁0.5 g,氯化钾0.5 g,硫酸亚铁0.01 g,蔗糖30 g,琼脂20 g,蒸馏水1 000 mL。
滴棉兰染色液:石炭酸10 g,加入乳酸、蒸馏水各10 mL,再加棉蓝染色剂0.22 g。
1.3 菌种分离
取3份样品茶叶分别标记为S1、S2、S3,每份样品各取5 g,放置在盛有玻璃珠和95 mL无菌水的500 mL锥形瓶中,在温度为28 ℃、转速为180 r/min的摇床中恒温震荡培养20 min,取悬浊液为10-1液,并用无菌水进行浓度梯度稀释,得到10-2~10-65个浓度梯度的菌液,每个梯度溶液取200 μL分别涂布于PDA固体培养基平板上,于28 ℃恒温培养箱中培养。
1.4 菌种纯化
从初次培养的培养皿中选出不同浓度下分离到的菌种,在超净工作台中将选出的培养皿中的单菌落进行挑取,接种到新的PDA培养基中重新划线培养,直至分离出单一菌落。
1.5 菌种鉴定
1.5.1 形态学观察
对从茶汤中分离出的几种不同的微生物做初步的形态学观察。将分离纯化后的菌株取出,在室温下活化复苏24 h后,分别接种于PDA固体培养基平板上,置于28 ℃培养箱中恒温培养,隔天观察菌落的生长状况。
1.5.2 菌种的光学显微镜观察
待接种的菌种生长至菌落直径为1 cm时,取少量菌丝用棉兰染色液染色5 min后于光学显微镜下观察。
2 结果分析
2.1 菌种的分离纯化
经过初期分离,从茶汤中提取出多种形态特征不一的微生物,并记录初次培养7 d后的菌落生长状况。
在初次分离的基础上,选取长势较好的菌落(S1:10-2、10-3、10-4;S2:10-4、10-5;S3:10-4),在超净工作台中将其接种在新的PDA固体培养基平板上,于28 ℃恒温培养箱中培养5 d,培养后的观察结果记录如表1。
表1 菌落生长状况记录表
2.2 菌落的形态特征
如图1所示,从二次培养的菌落中共分离得到4种不同形态的单一菌落。A为S1-1平板上分布的直径为5~12 mm的圆形菌落,菌落较为致密,中心凸起部分为黄褐色,靠近边缘为金黄色,边缘部分为白色绒毛;B为S1-2平板上分布菌落直径为1~2 mm的小型橙色圆形粘稠状菌落;C为S1-3平板上长出的直径为5 mm的单一乳白色粘稠状圆形菌落;D为S2-2平板上菌落直径为3~5 mm的圆形菌落,菌落较为致密,中心凸起部分为灰绿色,边缘部分为白色绒毛。
图1 二次培养中分离得到的4种不同形态的单一菌落
2.3 菌落的显微特征
将S1-1和S2-2平板上的菌落经染色后用显微镜观察。如图2所示S1-1的分生孢子囊呈扁球形,菌丝较为疏松;S2-2的分生孢子囊壳为圆球形,菌丝较为致密。根据菌落特征及显微特征判断,这两种菌落为冠突散囊菌。
图2 菌落的显微特征
3 讨论
研究发现,黑茶中含有多种人体所需的氨基酸[6-7],而“金花”的茂盛程度是决定茶品好坏的重要指标[8]。本次实验将分离出的多种菌落进行多次分离纯化培养,通过观察菌株的培养特征和生理生化特征,发现其优势真菌菌落有两种形态,第一种菌落较大、呈现金黄色,成熟菌落中央凸起位置为黄褐色、边缘为白色,菌落较为致密、表面布满绒毛,显微镜下观察菌体为扁球状。另一种菌落较小、呈现绿色,成熟菌落中央凸起位置为深绿色、边缘为白色,菌落致密,布有绒毛。这些菌落特征、显微观察结果与资料[1,9]中的结果相似,判断为冠突散囊菌。后续将继续对这两种菌种进行分子鉴定,并进一步研究其生物活性及应用。