20191007 周一

成都大学“系统食品学”创新团队：

基于食品组学探究羊肚菌与苦荞原料特性的分子基础

International Journal of Biological Macromolecules (IF：4.784，二区)

Journal of Food Composition and Analysis (IF：2.994，二区)

内容介绍

苦荞和羊肚菌是四川/西南地区的特色食品。苦荞中的黄酮等抗氧化物质、羊肚菌中的多糖等生物活性物质日益受到关注，两种食品亦成为深受消费者欢迎的健康食品。

近来，成都大学“系统食品学”创新团队王金秋博士、耿放博士对苦荞蛋白质修饰组、羊肚菌蛋白质组与代谢组开展分析，尝试从系统视角对苦荞/羊肚菌原料特性的分子基础进行初步探究，研究成果分别发表于《International Journal of Biological Macromolecules》、《Journal of Food Composition and Analysis》。

基于高通量生物质谱分析技术对苦荞种子蛋白质组、磷酸化修饰组、糖基化修饰组进行了系统分析。共鉴定到苦荞种子蛋白质3363种、磷酸化修饰蛋白质1670种、糖基化修饰蛋白质285种。利用生物信息学分析工具对鉴定到的苦荞蛋白质进行功能注释和分析，结果显示，苦荞种子蛋白质主要与核酸代谢、呼吸作用和能量代谢、蛋白质合成和代谢等通路相关；苦荞种子磷酸化蛋白质主要涉及物质转运、能量代谢、氨基酸合成与代谢、信号传导等通路；苦荞糖蛋白质组主要参与催化活性和修饰调控等功能。

图1 苦荞磷酸化蛋白质组与糖基化修饰蛋白质分析流程

利用代谢组技术和蛋白质组技术对羊肚菌子实体进行分析，共鉴定到30种极性代谢物和4047种蛋白质。进一步通过对蛋白质组和代谢组数据的整合分析，重点讨论了呼吸作用对羊肚菌中极性代谢物的调控作用。此外，蛋白质组分析中还鉴定到了多种酶类（代谢酶类、碳水化合物相关酶类（CAZymes）、氧化还原酶类），针对这些酶类与羊肚菌的食用品质（活性成分合成代谢、子实体质地的变化、采后氧化褐变等）展开了系列讨论。

图2 基于代谢组和蛋白质组揭示羊肚菌品质特性的分子机制

以上两项研究，通过对食品原料中蛋白质、代谢物等物质谱系的系统分析与整合分析，初步探究了食品原料特性与食用品质的分子基础，为苦荞、羊肚菌的相关研究（如采后生理过程与调控、营养物质代谢变化机制、贮藏保鲜技术的开发等）提供了重要信息。

研究得到了国家自然科学基金、农业农村部杂粮加工重点实验室开放课题、成都市技术创新研发项目的资助和支持。