生物工程技术在茶学领域中的应用研究

宫瑞光

茶是世界各地广泛饮用的饮料，茶叶的生产和繁育方式也在生物技术的支持下产生了巨大的变革，茶叶行业也能够为社会创造更多的经济收益。我国作为茶叶生产大国，需要积极研制各种新型的生产技术，在保障茶叶优良性状的同时，需进一步提升质量和产量。这需要生物领域的科研人员进行技术革新，将科研经验和新型的生物技术进行有机融合，研制出更加高端的茶叶生产技术，促进该行业的蓬勃发展。

生物工程技术涉及的领域是极为广泛的，具有较高的综合性，并且能够将生物学中的核心概念以及工程学中的先进理念进行有机融合。衍生出的各项新型生物技术能够促进各种产业的发展壮大。上世纪七十年代以来，生物技术已经应用到了各行各业，也逐渐成为各个国家提升综合国力的主要科学技术。此项技术应用于茶学的时间虽然较晚，但也极大程度上推动了茶叶行业的迅猛发展。本文对现阶段生物技术在茶叶行业应用的模式进行了分析和总结，并提出了一些切实可行的技术应用策略，旨在帮助茶叶行业拥有璀璨的发展前景。

一、细胞工程技术的应用

细胞是构成生命体的最基本单位，其涉及到的应用领域也是极为广泛的。其中，细胞工程的使用能够有效地将某种具有宝贵价值的细胞在生物体内提取出来，并将其与其他种类的细胞进行有机融合，让两种细胞的细胞核以及各种细胞器结合在一起，进而创造出一种具备优良性状的生物新品种。这种技术已经被积极应用到了茶学领域中。细胞工程的应用能够让细胞在体外进行大量繁殖，切实提升新型品种的生产效率。

（一）细胞培养技术

细胞培养技术在茶学领域中主要负责生产次生代谢物，比如茶叶中富含的茶氨酸等物质便是此种代谢物。茶树细胞在特定的生长条件下能够一直维持着次生代谢物的产出，如果在此基础上再运用特定的培养基促进细胞生长发育，茶氨酸等物质的产出量将会得到进一步的提升。植物的根尖细胞由于具有较强的生长潜能，可以根据人为干预生长为特定的某种细胞。对此种细胞进行体外培养则可以获得愈伤组织，但是由于愈伤组织培养技术所需要的条件极为苛刻，现阶段此种技术的应用有待完善。

（二）组织培养技术

植物细胞是具备全能性的，也就是说植物体中任何一个部位的细胞经过特殊的培养方式都能够成长为一个独立的植物个体。利用植物细胞的这一特性，科研人员能够实现同时进行多个植物幼苗的培育。这样的繁殖技术虽然具备较高的效率，但其实验环境要求也是极为严苛，必须要在无菌的环境中才得以成功。在实施培养技术的时候也需要尽可能使用少量的细胞。茶树的培养方式同样能够使用这种新型的生物技术。但是，此项技术的应用需要消耗较高的成本，目前还需要科研人员对其进行新的科技探索。

（三）细胞融合技术

茶树植株在培养的过程中并不具备较高的结实率，这就导致工作人员并不能够通过普通繁育的方式获得茶树的杂交种子。这种情况是极其不利于繁育新型品种的。为了能够改善这一生产现状，科研人员需要积极使用新型的细胞融合技术，将不同茶树的细胞在特定条件下加以融合。这样，新生产出的茶树植株便可兼具两种细胞的优良性状。此种技术的使用一旦成功，将切实促进茶树产业的发展。

二、酶工程的应用

酶工程应用在茶学领域中也有着极为重要的作用，各种生物酶的使用能够切实提升催化作用，这种功能的出现能够让茶叶中无效的物质转化为对人体有益的物质，这样能够从根本上提高茶葉产品的品质。就目前的情况来看，在茶学领域中所富含的生物酶种类主要包括以下几种物质。其一是单宁酶，这种生物酶物质能将茶多酚中含有的没食子进行水解，经过这种处理的茶叶产品在泡制后茶水不会出现冷后浑浊的情况。其二是多酚氧化酶物质，其能够将多酚类的物质经过氧化作用后转化为茶红素，让红茶产品中的香气更加持久。其三为蛋白酶，这类生物酶能够将茶叶产品中所具有蛋白类物质转化为各种类型的氨基酸，也可以对茶叶的味道加以完善。其四为多糖水解酶，可以有效将多糖物质转为单糖成分。其五为β-葡萄糖苷酶物质，这类酶类物质能够让茶叶中的香气释放得更为充分，可以将前体物质转化为游离态物质，这类技术的应用能够帮助乌龙茶类中所具有的果香气激发出来。

另外，酶工程在实施的过程中还能够有助于将茶氨酸等物质转化为茶色素。当前形势下，可以将酶类物质转化的工艺应用于茶氨酸的合成上。此项技术的核心是将特定的酶类物质对某些化合物实施催化作用，并将转变为L-氨基酸物质。茶多酚物质现阶段能够实现工厂化的生产，再加上酶工程技术的加持，能够让茶色素物质的生产形成工业化的模式。现如今，酶类物质的固定化生产模式也具备了新的进展。这些生物技术的不断完善能够从原有的基础上让茶叶产品的品质更加高级，提升茶水的香气和口感。

三、发酵工程技术的应用

发酵技术的应用能够实现在细胞领域中的大规模生产，技术人员通过对细菌的培养可以让茶叶产品具备人类所期望的性状。发酵技术具有悠远的历史，也是红茶产品问世的主要关键技术，这种经典的制茶工艺在各种生物技术的支持下产生了很多的衍生技术。

（一）有益微生物技术的应用

生物界中存在着很多有益细菌，通过基因技术将其中的优良性状基因提取出来后形成大量的应用菌种，随后再利用发酵技术将茶叶制作成品质更加优异的产品。此项技术的应用能够让茶叶具有更加持久的风味，并让茶叶中富含更多的保健物质。这样的茶叶产品具备了更多的保健功能。

（二）悬浮发酵技术

在红茶饮品加工的过程中，由于传统的制作工艺存在一定的缺陷，导致很多不合格产品的产生。为了切实提升产品的优良率，悬浮发酵技术的应用极为关键，利用新鲜的茶嫩叶作为发酵体系，相关的科研人员对其进行深入研究，进而提出了更加优质的发酵体系。

（三）绿茶发酵技术

现阶段，国际上的很多知名企业运用的都是红茶菌来生产产品，但是绿茶领域的发酵技术同样值得研究。相关科研人员开始对绿茶发酵的工艺，茶水的PH值，或者是茶水的糖度、菌种生长趋势等信息进行了记录，从而开启了绿茶制作的新纪元。发酵技术的应用能够生产出更多的果胶酶物质以及纤维素酶物质，相较于以往的提取技术，发酵技术能够让上述两种酶类物质具备更高的活性，并且不会消耗更多的成本。发酵技术如果应用于茶叶的小胶料部分，还能够提取出木糖醇物质等多种酶制剂等。

四、基因工程的应用

基因工程技术能够在分子层面对某个特定的DNA序列加以操控，人类能够根据自己的需要对某一DNA序列加以剪切或者拼接，进而达到重组的效果。这种技术的应用能够让细胞根据人类的想法进行某些性状的表达，生产出的茶叶产品也可以具备更加良好的品质。但是，基因工程的应用在茶学领域中仍然需要进行不断地完善。

（一）RAPD技术

所谓的RAPD技術主要指的是将多态性的DNA加以数量上的扩充，此技术的应用能够在较短的时间内实现大量的基因产出，被广泛应用到茶学领域当中。并且能够对茶叶的遗传规律加以判断和分析，实现对茶树品种的鉴定等。长此以往，茶叶家族的遗传图谱能够更加完善，进而帮助茶学领域的专家有目的性的选取植株种类进行杂交和繁育。

（二）茶树基因技术

茶学领域的基因技术依旧处于需要不断开发的阶段，但也多少获得了一定的成就，某些茶树的基因能够在新的生物技术下被克隆出来，如茶树β-1，3葡聚糖酶等。随着基因技术的不断完善，DNA技术逐渐走向成熟，并且可以逐渐建立起茶树基因的相应文库。

（三）茶树遗传转化技术

在茶叶的生产过程中会应用到各种类型的农药，此举主要为了防治病虫害。为了能够减少农药的使用量，并让茶树达到抗虫的效果，抗虫基因的研究和提取极为重要。将抗虫基因通过生物技术延伸到茶树领域中，可以培育出更加优良的茶叶品种，这是最具有前途的病虫害防治技术。当前形势下，对于农杆菌基因的使用极为广泛，能够改变茶树品种的基因表达。这项技术的实施能够让茶树品种具有更加优良的表达性状，茶叶的产量也会因此呈现出逐年上涨的趋势。由此可见，基因工程的应用对于茶学领域是极为必要的，能够帮助该产业的发展。同时，各项生物技术在茶学领域的积极应用也能够激发其他领域生产方式的科技创新意识。

结束语：

综上所述，生物技术的发展在近些年中已经进行得更为完善，并且能够被应用于各个领域。茶叶行业在近些年的发展过程中也在积极应用这种先进技术。需要注意的是，生物工程所包含的技术类型较为繁杂，技术人员需要根据每种茶叶的具体性质以及生长特征采用适合的工程技术，这样才能够确保每种茶叶拥有更加优良的生产方式，确保茶叶行业的顺利运行。只有这样，茶叶行业才可以具备更好的发展前途，茶叶在世界上的供应量才会更加巨大。同时，完善茶叶品种也能够给予消费者更好的饮用体验，以促进茶叶产品在世界上的影响力，茶文化也能够更好地通过生物技术的加持在更为广阔的疆域中顺利传播。