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红茶是世界上最广为消费的茶叶品类,也是人类膳食多酚的重要来源。茶黄素是红茶发酵过程中形成的标志性酚类化合物之一。龋病是由口腔菌斑介导的动态疾病,致龋先导菌(如变异链球菌)在其中发挥了关键作用。迄今有关茶黄素在口腔健康方面的基础研究尚不多见。本论文系统开展了茶黄素的非均相酶促合成条件优化,对变异链球菌的多重抑菌特性研究,完成了茶黄素的安全性毒理学评价,填补了相关研究空白。并首次从转录组学和口腔菌群角度,挖掘了茶黄素对抗龋齿的作用及其调控机制,基于茶黄素对变异链球菌的多维度抑菌活性研究,阐明了茶黄素对口腔微生态健康的促进功能与机制,可为茶黄素的开发应用奠定坚实的理论基础。从影响酶促氧化的反应条件因子出发,优化获得了非均相酶促反应制备茶黄素的工艺条件。研究了茶树萎凋冷冻鲜叶PPO的催化特性,考察了粗酶体系的反应动力学特性;开发了TFs酶促氧化的非均相动态耦合发酵技术,确定了酶促合成的工艺参数,继而开展了富集条件的筛选优化,获得了动态梯度纯化的技术参数,建立了茶黄素规模化制备的绿色技术路径。合成的茶黄素未见明显毒性,食用安全性良好。通过急性经口毒性试验、Ames试验、小鼠骨髓细胞微核试验、精子畸形试验和大鼠30天喂养试验等毒理学评价,系统评估了茶黄素的食用安全性。结果表明,Ames试验、小鼠骨髓细胞微核和精子畸形试验结果均为阴性。30天喂养试验发现,大鼠体重、进食量、食物利用率以及血液学指标、末期血生化指标(不含血糖)、脏体比等与对照组相比均无显著性差异(P>0.05)。脏器组织病理学等正常,各剂量组均未见引起大鼠中毒性损伤改变。整体结果表明合成的茶黄素无亚急性毒性。体外抑菌评价表明,茶黄素对变异链球菌具有多重抑制活性。实验条件下茶黄素对变异链球菌浮游细胞的抑菌活性的MIC值为2.5 mg/m L,茶黄素可显著降低变异链球菌持留细胞比例,持留细胞存活率低于阳性药物组。亚抑制浓度水平的茶黄素能够以剂量依赖性方式对变异链球菌发挥抗菌和抑制毒力因子(产酸性、粘附性、葡萄糖基转移酶活性、胞外水不溶性多糖和生物膜合成)活性的作用。全转录组分析结果表明,TFs可能通过多途径调控方式如细胞信号转导、细胞被膜稳定性、糖酵解,以及抑制DNA修复系统、扰乱蛋白质稳态来削弱细胞抗氧化应激能力来减弱变异链球菌的毒力因子和生物学功能。牙膏的人群使用对比实验表明,使用茶黄素配方牙膏刷牙可明显增加唾液样品中微生物丰度,稳态调节唾液和龈上菌斑的口腔菌群结构。但口腔核心微生物组中的优势物种与基本保持稳定,门水平上的优势菌丰度占比97.0%,核心微生物组属丰度占比超过80%,说明TFs并不会导致口腔核心微生物组的结构发生“颠覆性”改变。同时令人欣喜的是,在TFs组的唾液和龈上菌斑样本中,与口腔健康相关的标志性细菌属(Streptococcus、Rothia、Fusobacterium、Corynebacterium和Actinomyces)其丰度显著增加,部分与疾病相关的条件致病菌属(Veillonella、Prevotella、Selenomonas、Atopobium、Granulicatella、Leptotrichia和Alloprevotella)其丰度明显下降。PICRUSt功能分析发现,上述微生态平衡发生的有趣转变主要与微生物胞外聚合物合成有关的代谢下调,以及ABC转运蛋白、双组分系统和氨基酸代谢等的同步上调密切相关。研究成果为饮茶有利于口腔健康提供了新的见解,也为茶黄素口腔护理类产品的开发提供了理论依据。