导读
近日,南京农业大学陈暄教授研究团队在《Food Chemistry》发表了一项最新研究,深入探讨了金花熟普茶和金花白茶特征风味形成的微生物机制。研究通过整合宏基因组学、挥发物组学和代谢组学,揭示了仓储中金花形成显著影响茶叶特征风味、真菌群落结构和挥发性化合物(VOCs)。研究证实,Eurotium repens是这两种金花茶风味形成的关键真菌。在金花熟普茶中,该菌与Arxula adeninivorans协同作用,促进倍半萜和甲氧基苯类物质的积累,赋予茶汤独特的药香;而在金花白茶中,该菌可直接促进糖苷水解和类胡萝卜素降解,形成β-芳樟醇、β-紫罗酮、3,4-脱氢-β-紫罗酮等挥发性物质,贡献了金花真菌特有的香气。进一步研究发现,Eurotium repens还能通过氧化聚合降低儿茶素含量,同时促进黄酮醇、黄酮、花青素和甲氧基黄酮类化合物的积累,使茶汤苦涩味降低,醇厚度增加。该研究不仅系统解析了金花形成过程中的微生物机制,还为定向调控微生物发酵、开发特色风味茶产品提供了理论支持,对传统茶叶加工工艺优化具有指导意义。
英文摘要
Jinhua formation during the storage (JFDS) was found in two Yunnan teas that were defined as jinhua ripened Pu-erh tea (JRIPT) and jinhua white tea (JWT), respectively. Integrated multi-omics of metagenomics, volatilomics and metabolomics was developed to elucidate JFDS mechanism. Overall, JFDS caused significant differences in characteristic flavor, microbial community structure and volatile organic compounds (VOCs) profile. Among 14 co-critical fungi, Eurotium repens was regarded as the golden-flower fungus for JFDS, and had higher relative abundance in Yunnan jinhua teas over 50%. Based on 291 VOCs and 83 odor-active compounds, E. repens directly promoted glycoside hydrolysis and carotene degradation to formulate β-linalool, β-ionone and 3,4-dehydro-β-ionone for jinhua fungus aroma of JWT. With Arxula adeninivorans synergy, E. repens activity contributed to Chinese medicine-like smell of JRIPT through sesquiterpenes and methoxybenzenes accumulation. Additionally, E. repens activity in the JFDS accelerated catechins oxidative polymerization, and other flavonoids conversion to enhance mellow taste.
代表性图片
▲摘要图
▲ 四种云南茶中真菌群落结构的比较。(a)真菌群落的操作分类单元(OTUs)分布;(b)真菌群落的α-多样性分析结果;(c)主成分分析(PCA)显示RIPT和JRIPT之间真菌群落的结构差异;(d)PCA显示GWT和JWT之间真菌群落结构的差异
▲ 四种云南茶叶中共有关键真菌群落及储存期间金花形成的金花菌(JFDS)。(a)前10位属的圆环图;(b)属水平的真菌群落组成;(c)各茶样中共有关键真菌的分布;(d)Eurotium repens是JFDS共有关键金花菌
▲ 四种云南茶中细菌群落结构的比较。(a)细菌OTUs分布;(b)细菌群落的α-多样性分析结果;(c)PCA显示RIPT和JRIPT之间细菌群落结构的差异;(d)PCA验证了GWT和JWT之间细菌群落结构的差异;(e)(J)RIPT的属级细菌群落组成;(f)G(J)WT的属级细菌群落组成
▲ 四种云南茶的挥发性有机化合物(VOCs)特征及JFDS的影响。(a)VOCs的分类和分布;(b)VOCs的热图分析;(c)主要VOCs类别的含量和差异;(d)正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)显示,JFDS分别显著改变了RIPT和GWT的VOCs图谱;(e)火山图显示差异性VOCs
▲ 四种云南茶的香气特征(a)以及JFDS中14种共有关键真菌与52种特征气味之间的皮尔逊相关系数热图(b)
▲ JFDS中检测到的165种黄酮类化合物的分类和分布(a)、黄烷醇代谢(b)以及黄酮醇、黄烷酮和黄酮的相互转化(c)
审稿:中国农业科学院茶叶研究所 李佳副研究员