院系：茶与食品学院
专业：
年级（班级）：
喷粉流水线
姓名：
学号:
授课教师：李力
完成日期：年月日
生物工程技术在茶叶上的应用
碳氟化钾
摘要：在中国古代汉朝时期，就知道茶不但有解渴及悦人之香味，而且有着十分重要的作用。早在东汉时期，名医华佗就说到了茶叶的药效。现代医学已经证明茶叶中存在的各种化学成分能够起到药物的功效。茶叶中含有的活性成分主要有茶多酚、生物碱、茶素等。有数据指出，茶叶可以通过一些方式保护人体皮肤免受阳光照射带来的损伤，起到抗氧化和消除自由基的效果。
关键词：茶叶；生化成分；作用
一、引言
茶，源于自然，历史悠久，文化底蕴深厚，在中国已经有了数千年的历史。茶叶主要可以分为三个种类，即不发酵的绿茶、半发酵的乌龙茶和发酵之后的红茶。欧洲与美洲地区喜欢喝红茶，亚洲地区主要饮用绿茶，中国和台湾省则喜爱喝乌龙茶。目前全世界生产与销售的茶叶中，有77%左右是红茶，21%左右时候绿茶，而乌龙茶的比例只有2%左右。茶叶在防治皮肤光老化方面已有研究报道。茶叶是山茶科植物的芽叶，拥有广泛的生理作用，主要是因为其中含有多种活性成分，研究表明，茶叶中含有丰富的抗氧化物质，其生化成分是决定茶叶生物活性的物质基础，如：多酚类化合物、生物碱类、茶素类、茶多糖和茶氨酸等。通过对茶多酚、生物碱、茶素等几种主要活性成分对于皮肤光老化的防治效果和作用机制的研究，可为深入开发抗皮肤光老化的功能产品提供一定实验依据和理论基础，同时也可为茶的综合利用提供新思路。
二、细胞工程在茶学领域上的运用
（一）细胞大规模培养技术
细胞培养技术主要用于生产有用的次生代谢产物，如儿茶素、茶氨酸等。中国茶科所的成浩等证实茶树培养细胞在一定的条件下不仅能够保持其次生代谢
产物的合成能力，而且可以通过培养基组分调节等方法大幅度提高儿茶素含量。通过对根尖部位的细胞培养形成高茶氨酸含量的愈伤组织，并建立了茶愈伤组织的诱导体系。但现今有关此方面的工艺学内容的研究涉足较少，因而利用茶愈伤组织培养生产次生代谢产物的工业化生产尚不具备条件。
（二）组织培养快速繁殖技术
分词技术
通过植物细胞有着全能型的组织培养能够快速的进行植物繁殖，这种微繁殖技术是在人工干预的无菌环境下进行的微型扦插技术，最明显的特点就是可以用最少的植物材料在有限的时间内得到大量的植株。在1990年就已经有学者建立了实用的茶树体外繁殖方式，现在茶树子叶、成熟胚、未成熟胚、茎尖、叶片都有被成功培养的记录。目前对一优质的茶树无性系列采取微繁殖技术进行快速繁殖已经成功实现，但是因为价格较为高昂，目前还没有成为茶树繁殖的主要方式。
（三）细胞融合或体细胞杂交技术
由于茶树的结果率太低经常无法获得杂交的种子，这给繁育茶树带来了一定的阻碍，所以茶树的育种依然以单株为主要的选育方式。把两个不同品种的细胞结合成为一个拥有两个品种优势的新品种体细胞杂交技术就是客服这个困难最好的方式，因为这个方法优点较多，在茶学研究领域内已经引起了重视，但是这个技术还没有发展成熟，还不能进行大批量的生产。
酶工程在茶学的研究领域内的运用主要是采用酶的高效生物催化能力，促使茶叶内部不利成分和无效成分向有益成分转化，改进茶叶的整体质量。现在用于茶学领域的酶类主要有单宁酶、多酚、氧化酶、蛋白酶等。单宁酶是一种水解酶，可以促进茶叶中的多酚类化合物中的没食子类水解，主要的应用范围是处理在速溶茶与茶饮料生产过程中产生的泠却后浑浊的现象。多酚氧化酶主要是用在催化茶叶中多酚类氧化生成茶黄素与差红素，与此同时还能够让香气前体物质发生偶联氧化，产生各种香气成分形成红茶的基本风味。蛋白酶主要用在降解茶叶中蛋白质生成的各类氨基酸，进而提高茶叶的香气与新鲜程度。
（一）茶氨酸的酶法合成
车模门茶氨酸合成所用的酶源均来自微生物产生的GGT酶，直接从茶叶中提取茶氨酸合成酶容易失活，因此，目前茶氨酸酶法合成主要是利用微生物菌株产生GGT酶, 或直接利用微生物制备茶氨酸或将微生
物进行固定化得到固定化细胞制备茶氨酸。茶树体内存在茶氨酸合成酶已被Sasaoka等证实，此酶为茶树特有，但是在体外酶活极易丧失，因茶鲜叶含有大量多酚物质，酶的提取及利用受到很大限制。茶氨酸的制备，在选择了合适谷氨酰供体后，可以对某些有含有GGT 微生物菌株进行固定化处理，设计合适的反应器，实现茶氨酸的连续制备分离。
（二）茶黄素的酶法合成
茶黄素的酶法合成主要是利用多酚氧化酶的特性氧化儿茶素的酶工程技术制取茶黄素, 而多酚氧化酶的来源也十分广泛，有微生物真菌酶、外源植物酶及茶叶多酚氧化酶等。谷记平等开展了不同来源的多酚氧化酶在单双液相上酶性合成茶黄素的研究，比较了茶叶多酚氧化酶与植物(梨、苹果)多酚氧化酶在单双相系统酶合成茶黄素的差异, 认为茶叶源多酚酶在双相系统中合成茶黄素效果好, 而植物源多酚酶在单相系统中合成茶黄素效果好。此外，王坤波等还专门比较了植物源不同品种梨多酚氧化酶氧化制备茶黄素的能力，认为丰水梨果实多酚氧化酶同工酶谱带最多，酶活性最大，合成茶黄素的能力最强。岳鹍研究了真菌漆酶酶促氧化制备茶黄素的条件，得出最佳制备条件并认为温度和pH是合成茶黄素的关键条件。从他们的研究结果不难看出：用不同来源的多酚氧化酶作为酶制剂，以儿茶素为底物氧化制备茶黄素是可行的。同时氧气、pH、温度等是氧化制备体系的主要影响因素。
（三）酶工程技术在茶叶天然产物提取上的应用
申利英
刘军海等利用纤维素酶和果胶酶的复合酶在一定条件下提取茶多酚进行探索, 茶多酚的提取率可达13.6%，儿茶素的提取率为6.5%~7.0%，含量较沸水提取高, 最高的可高出2.31个百分点。周小玲等以不加酶水浸提法为对照比较了3种酶法提取茶多糖，认为果胶酶和胰蛋白酶组成的复合酶提取率最高，达到(5.17±0.17) %。刘育玲等考察胰酶作用条件和冰乙醇用量对茶多糖提取效率的影响, 认为酶解条件和冰乙醇用量对茶多糖的提取效率有较大的影响，获得茶多糖高提取效率(54.70%) 所需条件与获得高降糖活性茶多糖所需条件不同。刘菁等利用酶对茶树废弃老叶中的茶风味物质进行提取, 在茶水比1∶150，使用纤维素酶、果胶酶、酸性蛋白酶1∶1∶1组成复合酶，p H4.6, 温度45℃，恒温3 h下,
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