茯砖茶中“金花菌”的研究进展

黄浩黄建安李适刘仲华
（湖南农业大学茶学重点实验室·长沙·410128）

摘要：“金花菌”是茯砖茶发花加工过程中的优势菌种，它在生长繁殖过程中产生金黄色闭囊壳，俗称“金花”。本文对“金花菌”的分布、分类鉴定、生物学特性、安全性、保健功效以及对茯砖茶主要内含成分的影响作一综述。
关键词：茯砖茶；金花菌；品质

一直以来，茯砖茶是作为边疆少数名族日常生活中不可或缺的必备品，在边疆享有“宁可三日无粮，不可一日无茶”的美誉，其奥妙与茯砖茶的品质风味是不可分割的。“发花”是形成茯砖茶独特品质风味的关键工艺，其目的是通过对外界条件（如温、湿度等）的控制促使茯砖茶中的优势菌种 ——“金花菌”生长繁殖，从而使茯砖茶具备独特的品质风味。该菌俗称“金花”[1]，历来边疆少数名族通过判断“金花”质量和数量来衡量茯砖茶的品质优劣。

1、“金花菌”的分布
茯砖茶因具有独特的“金花菌”以及品质风味而闻名，边疆少数名族更是将“金花”视为衡量茯砖茶品质的标志，“金花菌”慢慢便成为了科学家们研究的焦点。“金花菌”这种微生物存在于自然界中上，在空气、茶叶中都能生长。
茯砖茶的加工原料为黑毛茶3-4级，在黑毛茶制造过程中，鲜茶叶上沾附的微生物经过杀青几乎全部被杀死，以后的揉捻、渥堆(初期)过程中又重新沾染微生物，渥堆3h，微生物逐渐增多。温琼英[2]研究表明，渥堆中起主导作用的是假丝酵母，中后期霉菌有所上升，其中以黑曲霉为主，还有少量青霉和芽枝霉。初期还有大量细菌参与，主要是无芽孢细菌及少量芽孢细菌，还有金黄色葡萄球菌。
梁晓岚[3]等对黑茶制造过程中微生物分离鉴定表明：黑茶中主要存在有薛氏曲霉、黑曲霉、栖上曲霉印度变种、娄地青霉、草酸青霉、淡紫青霉、黑青霉、绿色木霉等霉菌。另有研究表明，冠突散囊菌在渥堆过程中就已大量生长繁殖，产生大量孢子，这些孢子能耐短期的高温处理（汽蒸）而不被杀死，适宜条件下萌发生长[4]。
上述资料表明在原料这一阶段茶叶上几乎没有“金花菌”的生长或是该菌没有得到较好的生长。一旦进入茯砖的发花工艺，存在于茯砖茶上的“金花菌”因得到适宜的外界生存条件而大量生长繁殖，为茯砖茶独特品质风味的形成奠定了基础。另外，“金花菌”存在于空气中，但该菌在茶叶这个特殊媒介上生长的如此之好，是不是暗示着该菌对茶叶中主要内含成分有某种偏好性有待科学家们进一步研究，也是弄清楚茯砖茶独特品质形成机理的前提。

2、“金花菌”的分类鉴定
关于“金花菌”的分类鉴定，许多学者都进行过研究，但是迄今为止对其最后定名仍存在分歧。
早在1941～1942年，湄潭茶试站的徐国祯[5]研究指出，安化砖茶、径阳茯砖和地字号砖上有“黄霉菌”，并初步鉴定为灰绿曲霉群(Aspergillus glaucus group)，但需待该菌有性世代寻到后方能确定为何种；1951年，方心芳等曾对岳阳、安化等地茯砖茶进行微生物分离，结果主要是灰绿曲霉群的菌种(未发表)。1952年赵学慧研究指出茯砖茶的“金花菌”为子囊菌纲(Ascomycetes)闭囊壳菌类(Plectomycetes)的谢瓦氏曲霉(A. chevalieri)或匍匐曲霉(A. repens)，由于当时条件限制，缺乏电镜观察有性及无性孢子的形态和结构，故未定论。1953年中国茶业公司和黄海化学工业研究所报道及1963年邓冠云研究结果显示均为灰绿曲霉组[7]。仓道平[8]等根据“金花菌”的形态学特征认为该菌为谢瓦氏曲霉(A. chevalieri)。1984年，胡建程[9]等则指出，“金花菌”为灰绿曲霉的有性世代，但是他们并未鉴定到种。以上研究因为受到条件的限制，仅是运用光学显微镜等方法对菌落形态及菌体结构作一般观察，所以其结论并不完全可靠。
温琼英[10]对该菌的子囊孢子进行了电镜观察也作了其他培养特征观察记载，请中科院齐祖同协助鉴定，用英联邦真菌研究所的冠突曲霉模式菌株172280 作了比较，认为此菌与模式菌株在培养特征上和显微特征是一致的，因此将该菌初步定为冠突曲霉，温琼英在制定茯砖茶标准[11]时，对“金花菌”采用的是冠突曲霉（As新江湾茶叶pergillus cristatum Blaster）的名称，但仍有疑惑。1990年，温琼英与齐祖同合作，按Raper&Fennell专著中的方法对从湖南益阳茶厂、临湘茶厂和白沙溪茶厂生产的茯砖茶中分离到的“金花菌”进行培养，对有性孢子进行电镜扫描，观察菌株子囊孢子的大小和形态并与模式菌株作了对比，最后确定该菌为灰绿曲霉群(A.glaucus group)的冠突曲霉(A.cristatus)[12]。同年，齐祖同[13]等根据Raper和Fennell [14]专著中的方法对优势菌种进行培养和鉴定，并根据子囊孢子具冠状突起及表面明显粗糙具小疣和分生孢子具小刺等特征，并按照国际植物命名规则中应以有性型为模式的命名原则，对他们以前的命名——冠突曲霉进行了更正，认为其正确名称应是冠突散囊菌[Curotium crisvutum (Raper & Fennell) Malloch & Cain]，它的无性型是针刺曲霉(A.sniculo.sus Blaster)，异名是冠突曲霉(A.cristatus)。王志刚[15]等人的研究结果也与此一致。
但在1993年，刘作易[16]等运用显微测定和电镜扫描技术，分析了来源于贵州桐梓茶厂、四川灌县茶厂和湖南生产的茯砖茶上不同“金花菌”菌株的生长发育特征以及子囊孢子、分生孢子的亚显微结构，并与模式菌株以及齐祖同所分离的菌株作了比较，结果均显示出该菌系灰绿曲霉组谢瓦氏曲霉间型变种(A.chevalieri var. intermedius Thom and Raper)。而在1996年，梁晓岚[3]对四川邛崍茶厂生产的茯砖茶进行主要霉菌的分离，并按Raper专著和有关文献中的方法对分离得到的优势菌种进行鉴定表明，在“发花”初期黑曲霉(A.niger)数量较多，而在“发花”盛期和后期薛氏曲霉(A. chevalieri)呈旺盛生长势态。情况说明，研究者们对“金花菌”种名的确定仍莫衷一是。所以，种名的确定是亟待解决的问题[17]。

3、“金花菌”的生物学特性研究
温琼英[18]等对“金花”菌进行的碳源(淀粉，单宁和葡萄糖)和温度试验。结果表明该菌能利用这三种碳源，并生长较旺盛。该菌菌落在28 ℃生长快，20-22 ℃生长缓慢。32-34 ℃没有在28 ℃下生长快，提出该菌能耐高渗透压，砖茶进烘房发花时应控制温度在25 ℃-30 ℃，湿度为70%以下，既能促进发花，又能有效地控制青霉和曲霉。
刘作易[19,20]等对茯砖茶“金花”菌生长条件研究和该菌对营养成分利用的研究结果表明:冠突散囊菌（“金花菌”）好气性强，生长的pH值范围为pH 3-pH 6，最适生长为pH 5,最高生长温度为38 ℃，最适生长温度为28-30℃;冠突散囊菌能利用多种氮源，无机态氮对菌丝生长的作用不如有机氮源大，仅硝酸铵利用较好，但无机态氮有利于孢子萌发，其次为酰胺态氮和氨态氮，脲最差；该菌能利用多种碳源，利用单糖的能力比利用双糖或多糖的能力强，在双糖和多糖中只能利用麦芽糖和蔗糖。此外，渗透压在冠突散囊菌有性孢子和无性孢子产生过程中起主导作用。在低渗透压下，冠突散囊菌只产生子囊孢子，不产生分生孢子，渗透压增大到一定程度时，冠突散囊菌既产生子囊孢子，又产生分生孢子，随渗透压再继续增大，子囊孢子产量相对减少，最终不产生子囊孢子，而分生孢子产量则愈来愈大，最终只产生分生孢子。30-37 ℃培养有利于分生孢子产生，在30 ℃以下，有利于子囊孢子产生。在营养丰富的培养基上易产生分生孢子，在营养贫痔的培养基本不易产生分生孢子，易产生子囊孢子，自然界主要以有性传代即以闭囊壳形式存在。
杨抚林[21]等首次对“金花菌”进行液体深层发酵，结果表明：“金花菌”在以6%蔗糖为碳源，黑茶用量0.8%的液体培养基中生长较好，培养优化的结果为：初始pH值5.5、培养温度30 ℃、接种量1%(孢子浓度为5.0-6.0×108mL)、摇瓶转数120 r/min。该项研究为茯砖茶饮料的研制提供了重要的理论依据。