[发明专利]来源于茶叶的与茶黄素生成相关的过氧化物酶POD2及其应用

说明书

本发明公开了一种来源于茶叶的与茶黄素生成相关的过氧化物酶POD2及其应用。本发明提供了一种蛋白质，命名为POD2蛋白，是由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质。将POD2蛋白水平作为指标，可以通过客观数据设置红茶发酵参数，得到具有预期茶黄素含量的红茶，从而有效推进茶叶加工的标准化、自动化和机械化。本发明可用于茶树育种。培育低表达POD2基因的茶树品种，便于制作绿茶。培育高表达POD2基因的茶树品种，便于制作红茶。本发明可用于筛选适于制作红茶的茶树品种和适于制作绿茶的茶树品种。如果POD2基因表达水平高、该茶树品种适于制作红茶，如果POD2基因的表达水平低、该茶树品种适于制作绿茶。

技术领域

本发明涉及茶叶加工技术领域，具体涉及一种来源于茶叶的与茶黄素生成相关的过氧化物酶POD2及其应用。

背景技术

绿茶加工过程中为了确保酯型儿茶素(EGC、EGCG、ECG及CG)及非酯型儿茶素(EC和C)不被氧化降解，常常采用杀青来灭活茶叶体内的氧化酶(主要为过氧化物酶和多酚氧化酶)。由于人们对茶叶内这些氧化酶的催化活性缺乏足够的了解，而且杀青的温度和时间因不同茶树品种而异，因此绿茶加工自动化和标准化过程受到影响和限制。

红茶加工过程中产生茶黄素类化合物，其含量一般占茶叶干重的0.3％-1.5％，4种主要的茶黄素类化合物为：TF、TF2A、TF2B和TF3。茶黄素类化合物是由儿茶素类化合物在茶叶内的氧化酶的作用下以不同组合氧化缩合而来。同样由于人们对茶叶内这些氧化酶的催化活性缺乏足够了解，而利用茶叶自身的氧化酶来进行红茶加工发酵的温度，湿度，和时间等条件也因不同茶树品种而异，生产者大多依据自己的经验来控制红茶加工过程。这使得红茶的加工自动化和产品标准化程度受到极大的限制。

茶黄素类化合物具有调节血脂和预防心血管疾病的功效，且无毒副作用，在某些方面甚至优于儿茶素。茶黄素对红茶的汤色和滋味起着重要的作用。因此茶黄素含量的高低决定了红茶的销售价格，也是决定茶叶饮料品质好坏的关键因子之一。以茶黄素为原料的天然药物及功能性食品的研究开发前景广阔。筛选特异的过氧化物酶和多酚氧化酶酶源，利用酶促氧化合成茶黄素类化合物，研究茶黄素类化合物合成机理，具有重要的理论与实际意义。虽然过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)在红茶加工过程中非常重要，但对其基因和遗传了解缺乏。解析茶叶中主要负责红茶发酵氧化儿茶素而合成茶黄素的蛋白的编码基因可以帮助茶树分子育种，培育低表达过氧化物酶和多酚氧化酶品种便于专门制作绿茶，培育高表达过氧化物酶和多酚氧化酶品种可便于制作红茶，便于控制绿茶或红茶茶叶加工过程中的稳定控制，便于标准化自动化茶叶生产。

氧化酶(主要为过氧化物酶和多酚氧化酶)催化氧化儿茶素类化合物生成邻醌类物质，邻醌类物质再进一步聚合生成连苯酚醌类，后者进一步氧化可以生成茶黄素类的单体，单体在经过偶联氧化生成茶黄素类化合物。研究证明茶黄素均是由儿茶素及相关的没食子酸经过氧化聚合形成的二聚体化合物，四种主要茶黄素的形成机制为：(L)-EGC+(L)-EC→TF：茶黄素；(L)-EGCG+(L)-EC→TF2A；(L)-ECG+(L)-EGC→TF2B；(L)-EGCG+(L)-ECG→TF3。

EGC全称为表没食子儿茶素。EGCG全称为表没食子儿茶素没食子酸酯。ECG全称为表儿茶素没食子酸酯。CG全称为儿茶素没食子酸酯。EC全称为表儿茶素。C全称为儿茶素。TF全称为茶黄素。TF2A全称为茶黄素-3-没食子酸酯。TF2B全称为茶黄素-3’没食子酸酯。TF3全称为茶黄素双没食子酸酯。GC全称为没食子儿茶素。GCG全称为没食子儿茶素没食子酸酯。

发明内容

本发明的目的是提供一种来源于茶叶的与茶黄素生成相关的过氧化物酶POD2及其应用。

本发明提供了一种蛋白质，命名为POD2蛋白，是如下(a1)至(a8)中的任意一种：

(a1)由序列表中序列1所示的氨基酸序列组成的蛋白质；

(a2)含有(a1)的融合蛋白；