生物工程技術在茶學領域中的應用研究

宮瑞光

茶是世界各地廣泛飲用的飲料，茶葉的生產和繁育方式也在生物技術的支持下產生了巨大的變革，茶葉行業也能夠為社會創造更多的經濟收益。我國作為茶葉生產大國，需要積極研制各種新型的生產技術，在保障茶葉優良性狀的同時，需進一步提升質量和產量。這需要生物領域的科研人員進行技術革新，將科研經驗和新型的生物技術進行有機融合，研制出更加高端的茶葉生產技術，促進該行業的蓬勃發展。

生物工程技術涉及的領域是極為廣泛的，具有較高的綜合性，并且能夠將生物學中的核心概念以及工程學中的先進理念進行有機融合。衍生出的各項新型生物技術能夠促進各種產業的發展壯大。上世紀七十年代以來，生物技術已經應用到了各行各業，也逐漸成為各個國家提升綜合國力的主要科學技術。此項技術應用于茶學的時間雖然較晚，但也極大程度上推動了茶葉行業的迅猛發展。本文對現階段生物技術在茶葉行業應用的模式進行了分析和總結，并提出了一些切實可行的技術應用策略，旨在幫助茶葉行業擁有璀璨的發展前景。

一、細胞工程技術的應用

細胞是構成生命體的最基本單位，其涉及到的應用領域也是極為廣泛的。其中，細胞工程的使用能夠有效地將某種具有寶貴價值的細胞在生物體內提取出來，并將其與其他種類的細胞進行有機融合，讓兩種細胞的細胞核以及各種細胞器結合在一起，進而創造出一種具備優良性狀的生物新品種。這種技術已經被積極應用到了茶學領域中。細胞工程的應用能夠讓細胞在體外進行大量繁殖，切實提升新型品種的生產效率。

（一）細胞培養技術

細胞培養技術在茶學領域中主要負責生產次生代謝物，比如茶葉中富含的茶氨酸等物質便是此種代謝物。茶樹細胞在特定的生長條件下能夠一直維持著次生代謝物的產出，如果在此基礎上再運用特定的培養基促進細胞生長發育，茶氨酸等物質的產出量將會得到進一步的提升。植物的根尖細胞由于具有較強的生長潛能，可以根據人為干預生長為特定的某種細胞。對此種細胞進行體外培養則可以獲得愈傷組織，但是由于愈傷組織培養技術所需要的條件極為苛刻，現階段此種技術的應用有待完善。

（二）組織培養技術

植物細胞是具備全能性的，也就是說植物體中任何一個部位的細胞經過特殊的培養方式都能夠成長為一個獨立的植物個體。利用植物細胞的這一特性，科研人員能夠實現同時進行多個植物幼苗的培育。這樣的繁殖技術雖然具備較高的效率，但其實驗環境要求也是極為嚴苛，必須要在無菌的環境中才得以成功。在實施培養技術的時候也需要盡可能使用少量的細胞。茶樹的培養方式同樣能夠使用這種新型的生物技術。但是，此項技術的應用需要消耗較高的成本，目前還需要科研人員對其進行新的科技探索。

（三）細胞融合技術

茶樹植株在培養的過程中并不具備較高的結實率，這就導致工作人員并不能夠通過普通繁育的方式獲得茶樹的雜交種子。這種情況是極其不利于繁育新型品種的。為了能夠改善這一生產現狀，科研人員需要積極使用新型的細胞融合技術，將不同茶樹的細胞在特定條件下加以融合。這樣，新生產出的茶樹植株便可兼具兩種細胞的優良性狀。此種技術的使用一旦成功，將切實促進茶樹產業的發展。

二、酶工程的應用

酶工程應用在茶學領域中也有著極為重要的作用，各種生物酶的使用能夠切實提升催化作用，這種功能的出現能夠讓茶葉中無效的物質轉化為對人體有益的物質，這樣能夠從根本上提高茶葉產品的品質。就目前的情況來看，在茶學領域中所富含的生物酶種類主要包括以下幾種物質。其一是單寧酶，這種生物酶物質能將茶多酚中含有的沒食子進行水解，經過這種處理的茶葉產品在泡制后茶水不會出現冷后渾濁的情況。其二是多酚氧化酶物質，其能夠將多酚類的物質經過氧化作用后轉化為茶紅素，讓紅茶產品中的香氣更加持久。其三為蛋白酶，這類生物酶能夠將茶葉產品中所具有蛋白類物質轉化為各種類型的氨基酸，也可以對茶葉的味道加以完善。其四為多糖水解酶，可以有效將多糖物質轉為單糖成分。其五為β-葡萄糖苷酶物質，這類酶類物質能夠讓茶葉中的香氣釋放得更為充分，可以將前體物質轉化為游離態物質，這類技術的應用能夠幫助烏龍茶類中所具有的果香氣激發出來。

另外，酶工程在實施的過程中還能夠有助于將茶氨酸等物質轉化為茶色素。當前形勢下，可以將酶類物質轉化的工藝應用于茶氨酸的合成上。此項技術的核心是將特定的酶類物質對某些化合物實施催化作用，并將轉變為L-氨基酸物質。茶多酚物質現階段能夠實現工廠化的生產，再加上酶工程技術的加持，能夠讓茶色素物質的生產形成工業化的模式。現如今，酶類物質的固定化生產模式也具備了新的進展。這些生物技術的不斷完善能夠從原有的基礎上讓茶葉產品的品質更加高級，提升茶水的香氣和口感。

三、發酵工程技術的應用

發酵技術的應用能夠實現在細胞領域中的大規模生產，技術人員通過對細菌的培養可以讓茶葉產品具備人類所期望的性狀。發酵技術具有悠遠的歷史，也是紅茶產品問世的主要關鍵技術，這種經典的制茶工藝在各種生物技術的支持下產生了很多的衍生技術。

（一）有益微生物技術的應用

生物界中存在著很多有益細菌，通過基因技術將其中的優良性狀基因提取出來后形成大量的應用菌種，隨后再利用發酵技術將茶葉制作成品質更加優異的產品。此項技術的應用能夠讓茶葉具有更加持久的風味，并讓茶葉中富含更多的保健物質。這樣的茶葉產品具備了更多的保健功能。

（二）懸浮發酵技術

在紅茶飲品加工的過程中，由于傳統的制作工藝存在一定的缺陷，導致很多不合格產品的產生。為了切實提升產品的優良率，懸浮發酵技術的應用極為關鍵，利用新鮮的茶嫩葉作為發酵體系，相關的科研人員對其進行深入研究，進而提出了更加優質的發酵體系。

（三）綠茶發酵技術

現階段，國際上的很多知名企業運用的都是紅茶菌來生產產品，但是綠茶領域的發酵技術同樣值得研究。相關科研人員開始對綠茶發酵的工藝，茶水的PH值，或者是茶水的糖度、菌種生長趨勢等信息進行了記錄，從而開啟了綠茶制作的新紀元。發酵技術的應用能夠生產出更多的果膠酶物質以及纖維素酶物質，相較于以往的提取技術，發酵技術能夠讓上述兩種酶類物質具備更高的活性，并且不會消耗更多的成本。發酵技術如果應用于茶葉的小膠料部分，還能夠提取出木糖醇物質等多種酶制劑等。

四、基因工程的應用

基因工程技術能夠在分子層面對某個特定的DNA序列加以操控，人類能夠根據自己的需要對某一DNA序列加以剪切或者拼接，進而達到重組的效果。這種技術的應用能夠讓細胞根據人類的想法進行某些性狀的表達，生產出的茶葉產品也可以具備更加良好的品質。但是，基因工程的應用在茶學領域中仍然需要進行不斷地完善。

（一）RAPD技術

所謂的RAPD技術主要指的是將多態性的DNA加以數量上的擴充，此技術的應用能夠在較短的時間內實現大量的基因產出，被廣泛應用到茶學領域當中。并且能夠對茶葉的遺傳規律加以判斷和分析，實現對茶樹品種的鑒定等。長此以往，茶葉家族的遺傳圖譜能夠更加完善，進而幫助茶學領域的專家有目的性的選取植株種類進行雜交和繁育。

（二）茶樹基因技術

茶學領域的基因技術依舊處于需要不斷開發的階段，但也多少獲得了一定的成就，某些茶樹的基因能夠在新的生物技術下被克隆出來，如茶樹β-1，3葡聚糖酶等。隨著基因技術的不斷完善，DNA技術逐漸走向成熟，并且可以逐漸建立起茶樹基因的相應文庫。

（三）茶樹遺傳轉化技術

在茶葉的生產過程中會應用到各種類型的農藥，此舉主要為了防治病蟲害。為了能夠減少農藥的使用量，并讓茶樹達到抗蟲的效果，抗蟲基因的研究和提取極為重要。將抗蟲基因通過生物技術延伸到茶樹領域中，可以培育出更加優良的茶葉品種，這是最具有前途的病蟲害防治技術。當前形勢下，對于農桿菌基因的使用極為廣泛，能夠改變茶樹品種的基因表達。這項技術的實施能夠讓茶樹品種具有更加優良的表達性狀，茶葉的產量也會因此呈現出逐年上漲的趨勢。由此可見，基因工程的應用對于茶學領域是極為必要的，能夠幫助該產業的發展。同時，各項生物技術在茶學領域的積極應用也能夠激發其他領域生產方式的科技創新意識。

結束語：

綜上所述，生物技術的發展在近些年中已經進行得更為完善，并且能夠被應用于各個領域。茶葉行業在近些年的發展過程中也在積極應用這種先進技術。需要注意的是，生物工程所包含的技術類型較為繁雜，技術人員需要根據每種茶葉的具體性質以及生長特征采用適合的工程技術，這樣才能夠確保每種茶葉擁有更加優良的生產方式，確保茶葉行業的順利運行。只有這樣，茶葉行業才可以具備更好的發展前途，茶葉在世界上的供應量才會更加巨大。同時，完善茶葉品種也能夠給予消費者更好的飲用體驗，以促進茶葉產品在世界上的影響力，茶文化也能夠更好地通過生物技術的加持在更為廣闊的疆域中順利傳播。