黄色金针菇是我国传统金针菇栽培品系,具有风味独特,口感好等突出优势,但也存在易褐变,不易保鲜等问题。四川是黄色金针菇的主产区,近年来,由于褐变问题,黄色金针菇逐渐被白色金针菇品系挤占市场。研究黄色金针菇褐变机理,有针对性地发掘抗褐变新材料,开展抗褐变黄色金针菇新品种选育,加强保鲜技术研究,对于黄色金针菇产业发展具有十分重要的作用。
近期四川省农科院资环所食用菌团队与四川大学合作,在国家食用菌产业技术体系金针菇品种改良岗位、四川食用菌育种攻关项目等经费支持下,通过分析黄金针菇采后贮藏过程中的生化和代谢变化,揭示了黄金针菇酶促褐变的机理,同时鉴定了黄金针菇褐变过程中产生的酚类底物及其氧化产物,为金针菇采后保鲜提供了理论依据。研究结果近期以联合培养的博士生付雨为第一作者,彭卫红研究员、孙群教授为通讯作者于《Food Chemistry》(JCR一区、影响因子7.51)发表论文《Metabolomics reveals dopa melanin involved in the enzymatic browning of the yellow cultivars of East Asian golden needle mushroom (Flammulina filiformis)》。
比较代谢组学研究表明,氧化应激诱导黄金针菇采后发生一系列生理生化反应,包括核苷酸降解、蛋白质水解、细胞膜/壁降解,抗氧化能力减弱,这些氧化损伤反应进一步加速了黄金针菇的褐变过程。通过非靶向代谢组学+靶向LC-MS/MS结合揭示褐变过程中L-dopa上调。利用LC-MS/MS在黄金针菇色素粗提物碱性过氧化氢氧化后的降解产物中鉴定出吡咯-2,3,5-三羧酸,表明存在真黑素的5,6-二羟基吲哚-2-羧酸衍生单元。此外,研究还发现酪氨酸代谢途径和苯丙素类生物合成途径的上调。受限于目前可参考的酚类化合物结构数据库,一些来源于苯丙素类生物合成途径的结构未知的酚类化合物也可能通过被氧化参与了黑色素的生物合成。本研究多维度LC-MS/MS研究表明真黑素通过L-dopa的生物合成途径至少部分地参与了黄金针菇采后的酶促褐变。(院资环所 余洋供稿)