近日,广西农业科学院微生物(食用菌)所、信息所与昭通学院、浙江农林大学等单位,在国际食品领域权威期刊《Food Chemistry: X》(中科院一区Top,IF=9.2)发表题为“Integrated tissue-specific flavoromics and metabolomics reveal species-specific aroma and radical scavenging chemotypes in Dictyophora mushrooms”的研究论文。该研究以数据驱动的多组学解析为技术主线,首次在“物种×组织”双尺度上系统刻画竹荪香气与自由基清除能力的化学基础。

竹荪是东亚和东南亚地区极具经济价值的食用菌,甘蔗是广西糖业的根基,团队前期在桂北、桂中、桂西开展了蔗叶+蔗渣栽培竹荪的探索性研究,明确了最优的栽培配方和配套技术,验证了利用甘蔗生物质废弃物发展竹荪产业的可行性。但在种植过程中竹荪的菌盖和菌托常常作为废弃物丢弃。竹荪菌盖和菌托在口感、香气和功能特性上差异明显,且不同种、不同组织间的化学基础尚不清楚,严重制约了其开发利用,造成资源浪费。针对上述问题,团队以长裙竹荪(D. indusiata)和红托竹荪(D. rubrovalvata)为研究对象,构建“生化测定—风味组学—代谢组学”三位一体的解析体系:整合初生代谢物定量、总酚与DPPH/ABTS抗氧化测定、挥发性物质全谱分析与相对气味活性值(rOAV)筛选、酚类代谢组学比较,并通过多变量统计在大规模代谢数据中挖掘物种与组织的判别标志物,实现从“测成分”到“解机制、定标志物”的跨越。


研究发现,长裙竹荪菌盖的总酚含量、DPPH和ABTS自由基清除能力均显著高于红托竹荪菌盖;其挥发性物质总量约为红托竹荪菌盖的2.1倍,以萜类、酯类、醚类和杂环化合物为主。相比之下,红托竹荪菌盖富含糖类和谷氨酸,呈现更突出的甜味和鲜味潜力;其C6醇类(如(E)-和(Z)-2-己烯-1-醇)含量较高,赋予更明显的青草香气。代谢组学进一步揭示了酚类与挥发性物质在组织间的特异性积累模式,为竹荪“菌盖主香气与抗氧化、菌托主质构与贮藏”的利用策略提供了化学依据。
研究成果把“甘蔗废弃物—竹荪栽培—功能开发”绿色循环链条向下游进一步延伸:长裙竹荪菌盖兼具强抗氧化能力和浓郁香气,适合开发天然风味与抗氧化功能配料;红托竹荪菌盖适合鲜甜味、鲜味导向的汤料与调味品。推动竹荪从初级农产品向高附加值功能产品升级,实现竹荪副产物再利用。延伸了产业链的同时减少了对资源的依赖和浪费,契合农业绿色低碳循环发展方向。
论文共同第一作者为昭通学院段明政、广西农业科学院微生物(食用菌)所赵承刚、广西农业职业技术大学吴秋菊,通讯作者为广西农业科学院微生物(食用菌)所吴小建、信息所王泽平、浙江农林大学Muhammad Junaid Rao,广西农业科学院为第一完成单位。研究得到国家自然科学基金、广西重点研发计划、广西农业科学院基金等项目资助
微生物(食用菌)所 吴小建供稿/供图
一审一校:阎 勇
二审二校:罗书瑾
三审三校:陆炳强


