高温菌是一类具有特殊性质的微生物，本文主要从高温菌的角度出发，对其基本概念、产酶性质及其与普洱茶研究相结合的研究现状进行综述，以期为普洱茶发酵理论的完善和普洱茶品质形成机理的揭示，提供一个研究新方向。

一、高温菌的基本概念

高温菌是指一类生长温度在40℃以上的微生物，在古生菌域、细菌域和真核生物域中都曾发现过高温菌。高温菌的生活环境包括天然地热环境，如热泉、沸泥塘、深海火山口，和人工热源环境，如堆肥、地下油井和工业废水。世界上首次鉴定的高温菌是水生栖热菌，由1969年由美国科学家于从美国黄石国家公园分离，至今已有超过30属高温菌得以描述 [1] 。高温菌与人们的生活密切相关 [2] 。在农业生产中，高温菌是普洱茶固态发酵和堆肥可利用化的重要生物因素；在工业生产中，高温菌能够极大缩短各种食品和工业用品的生产周期，并减少污染。应用分子生物学手段，发现通过纯培养技术得到的高温菌相对于自然界真实存在的高温菌比例悬殊，因此在多种类型的高温环境中发现新的高温菌是一种趋势。

 

二、普洱茶固态发酵中的高温菌

普洱茶是以特定地理范围内的云南大叶种茶制成的晒青毛茶为原料，在特定地理范围内加工制造而成的功能性饮品。在普洱茶的固态发酵过程中，一般都存在一段超过50℃的高温阶段，此时堆层中的高温菌能够剧烈分解纤维素、果胶等大分子物质，从而大大加快普洱茶的品质提高与功效形成；与此同时，绝大部分的寄生虫与病原菌被杀死，是保证普洱茶安全性的最重要阶段 [3] 。

与普通的堆肥发酵相比，普洱茶的固态发酵存在着根本性的不同 [4] 。首先在原料上，普洱茶原料来自传统食品资源的茶鲜叶，并按食品安全及卫生要求制备的晒青毛茶，堆肥原料则以农林植物废弃物为主。但是两者在发酵中，高温菌同样发挥着关键作用，因而在某些工艺方面可以相互借鉴，如堆垛形状、大小，翻堆方法等方面。

 

许多研究者开展了普洱茶发酵系统中高温菌的种类、活动规律及其酶的研究。张文明 [5] 采用纯培养的方法，从普洱茶发酵过程中分离纯化得到13株细菌，都能在50℃以上较好生长，并对其生长特性进行了研究。结果表明，10株为耐热细菌，3株为嗜热菌，各菌株发酵液都有不同程度的异淀粉酶、内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶、果胶酶、碱性蛋白酶活力，而部分菌株的产酶能力相对较强，同时对13种菌株对普洱茶发酵影响进行了初步探索。李晨晨 [6] 采用传统培养方法，对发酵全过程的茶样在高温条件下进行细菌的分离、纯化及鉴定。结果发现有大量嗜热细菌的存在，包括凝结芽孢杆菌，枯草芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌，热嗜淀粉芽孢杆菌，喜热噬油芽孢杆菌，乳酸片球菌，植物乳杆菌等。杨瑞娟 [7] 以纯培养对普洱茶渥堆发酵中嗜热真菌进行分离，并应用测序技术对分离的微生物进行了鉴定。结果发现有微小根毛霉、牛根毛霉、 疏 棉 嗜 热 丝 孢 菌、埃 莫 森 篮 状 菌等嗜热真菌。孔祥君 [8] 对普洱茶高温发酵过程中特定的4种高温菌群（嗜温高温放线菌、嗜硼芽孢杆菌、微小根毛霉、嗜热棉毛菌）的动态及其与品质指标变化的相关性进行了研究，结果表明4种菌株的单一纯种发酵和混合发酵对普洱茶中茶多酚、咖啡因、游离氨基酸、茶色素等理化指标的含量均有一定的影响。

云南农业大学周红杰名师工作室课题组应用免培养技术开展了普洱茶中的真菌群落结构研究，并构建了发酵过程真菌群落结构的ITS文库，研究结果检测到了6个种属真菌 [9] ，其中微小根毛霉R. pusillus和疏绵状嗜热丝孢菌T. lanuginosus均是嗜热菌，表明高温菌参与了普洱茶的发酵过程，并与普洱茶的品质形成关系密切。研究结果为探明发酵过程中高温菌的种类和变化规律，并最终实现普洱茶固态发酵的明确化、智能化和可控化，都做出了积极的贡献。

 

三、高温菌的产酶性质

由于普洱茶的发酵过程有高温菌的参与，高温菌可分泌多种胞外酶，且其所产酶在高温下稳定性好，能耐酸碱，对部分酶抑制剂具很强抗性，如蛋白酶、脂肪酶、果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶、多酚氧化酶、植酸酶、单宁酶、甾醇转化酶等，可能对普洱茶品质形成起到重要作用，因此，利用高温菌产生的高温酶作为生物催化剂的前景广阔。现就高温菌高产有益酶的相关研究做一概述。

 

3.1高温菌产纤维素酶的研究

世界上每年生成1500~2000亿吨植物废弃物，纤维素类物质约占一半，如何将这些物质变废为宝，是关系到能否可持续发展的重大问题 [10] 。高温菌产生的纤维素酶具有较高的热稳定性，提高反应温度可以加快降解速度，而且高温环境下不易受常温微生物污染，国内围绕产纤维素酶的高温菌筛选已多见报道。

龚志婷 [11] 通过不同的温度和pH培养条件，从云南省保山市几处温泉中筛出200株具纤维素分解能力的菌株，并进行了16SrRNA基因序列测定，鉴定属于8个属的菌。赖泳红 [12] 从元江瓦纳温泉中筛得一株产纤维素酶高温菌，经生理生化与16SrRNA序列分析，鉴定属于类芽孢杆菌属。张敬 [13] 采用稀释涂布平板法，从云南东川干热河MINZUCHAWENHUA民族茶文化92｜茶叶科技｜02谷、元谋土林与昆明周边的堆肥、热泉环境中分离到菌株300余株，经16SrRNA测序，鉴定属于放线菌纲下33个属，约一半具有纤维素酶活性。

 

3.2 高温菌产复合酶的研究

目前关于高温酶的报道多集中于某类大分子有机物，如纤维素、蛋白质、淀粉、脂肪等的降解，对于同时能够降解多种有机物的高温菌研究较少 [14] 。但普洱茶原料一般都由多种有机物组成，因此，探索能够同时产生多种有益酶的高温菌意义深远。

李华芝 [15] 从厨余垃圾处理系统中筛到6株能在65℃产生纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的高温菌，并进行了生理生化与16SrDNA分析，鉴定全部属于嗜热脂肪土芽孢杆菌。任香芸 [16] 从鸡场旁的土壤中分离到一株高温菌，鉴定同样属于嗜热脂肪土芽孢杆菌，检测其具有纤维素酶、蛋白酶和淀粉酶活性，而且探讨了温度、时间、培养基厚度对产酶的影响。龚志婷 [11] 分离得到产纤维素酶菌株，经纯化转接4代后检测，发现95%以上产纤维素酶的菌株同时具淀粉酶活性，约50%的产纤维素酶菌株同时产蛋白酶。

综上所述，要明确普洱茶品质形成机理，控制普洱茶发酵，必须探明发酵过程中高温菌的种类和产酶规律，因此，无论在普洱茶科研还是应用领域，开展高温菌研究都具有重大价值，是一个全新的研究方向。国内外对将高温菌应用于普洱茶固态发酵的研究正在蓬勃兴起，我们有理由相信，在不久的将来，应用有益高温菌和有益高温酶生产普洱茶，一定会极大地提升普洱茶的保健功效，并掀开普洱茶发酵工艺的革命，从而更好地造福于全社会健康事业的腾飞。