近日，上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所加工技術(shù)研究室楊焱研究員和李文副研究員領(lǐng)銜的食用菌風味研究取得新的進展，圍繞食用菌栽培過程、生長發(fā)育過程中風味形成機理，采后加工過程風味富集強化調(diào)控開展的創(chuàng)新研究成果相繼發(fā)表在食品科學(xué)知名雜志《Food Chemistry》（1區(qū)，IF: 7.514）、《Food Research International》（1區(qū)，IF: 6.475），《Journal of the Science ofFood and Agriculture》（2區(qū)，IF: 3.638）和《Food Science &Nutrition》（3區(qū)，IF: 2.863）。

食用菌因具有濃郁菇香，滋味鮮美，營養(yǎng)豐富，具有悠久栽培歷史并深受消費者喜愛。如香菇產(chǎn)生的良好風味，符合人們對食品“香、味”的嗜好，可以帶來愉悅的感知體驗。隨著人們對健康美食的不斷追求，風味已成為客觀反映食用菌成熟度及其加工產(chǎn)品品質(zhì)的重要指標之一。

香菇栽培過程及加工過程中，風味的形成受栽培基質(zhì)、發(fā)育階段及加工干制方式等諸多因素影響?；谠耘噙^程和加工過程中風味成因進行解析，對風味合成機理進行探討，具有重要的科學(xué)意義，可為改進香菇品質(zhì)提供重要技術(shù)支撐。

研究團隊基于已知風味成分的生物合成途徑，探究風味成分、風味合成酶對基質(zhì)變化的響應(yīng)機制，明確栽培過程中的基質(zhì)調(diào)控關(guān)鍵控制點。研究探明碳氮源梯度變化較基質(zhì)種類變化，對風味成分合成影響更大。C8酮類化合物與γ-GGT活性和γ-GGT酶基因表達有較高的相關(guān)系數(shù)；C8醛類、酮類和硫化物與C-S lyase酶基因表達水平和酶活性之間有較高的相關(guān)性；LOX主要參與酮類和硫化物的合成和代謝。

通過對子實體生長過程風味差異組學(xué)分析，進一步挖掘栽培過程中風味成分合成基因及通路。篩選得到了30個與香菇特征風味化合物合成代謝相關(guān)基因和16個中心基因信息，特征性風味成分生物合成途徑主要為組氨酸代謝、谷胱甘肽代謝和不飽和脂肪酸代謝。在子實體生長初期，機械脅迫使香菇子實體產(chǎn)生抗逆生理反應(yīng)，呼吸代謝速度變快，酶活性較高，子實體初期生長形成大量初級代謝產(chǎn)物，并合成次級代謝所需的關(guān)鍵性中間體。出菇過程中的溫差刺激進一步促進酶促反應(yīng)發(fā)生，產(chǎn)生大量次級代謝小分子產(chǎn)物。生長發(fā)育過程中的香菇特征風味成分合成是風味前體物質(zhì)在系列風味合成酶的作用下，基于酶促反應(yīng)途徑生成小分子風味化合物。

在已鑒定的酶促反應(yīng)合成通路基礎(chǔ)上，進一步探討了加工過程中參與香氣成分產(chǎn)生的合成反應(yīng)及合成路徑，解析了香氣合成對非生物因子調(diào)控的響應(yīng)機制。香菇干制前期香氣成分產(chǎn)生以生物合成路徑的酶促反應(yīng)為主，風味合成酶存在溫度刺激酶活性增加的現(xiàn)象。干制中后期，以氨基酸和還原糖等風味前體物質(zhì)之間的非酶促化學(xué)反應(yīng)為主，風味前體物質(zhì)經(jīng)歷消耗、產(chǎn)生及積累過程，香氣成分經(jīng)歷合成、富集及熱不穩(wěn)定降解過程。加工過程關(guān)鍵環(huán)境因子與幾種氨基酸的合成呈負相關(guān)，如半胱氨酸、異亮氨酸和蛋氨酸，因高溫誘導(dǎo)、水分脅迫促使氨基酸參與非酶促反應(yīng)，使其降解速率高于合成速率。香菇熱風干燥過程更符合Cubic干燥模型，環(huán)境因子對酶促反應(yīng)參數(shù)影響程度排序為水分活度>溫度>時間>干燥速率，對非酶促反應(yīng)參數(shù)影響程度排序為溫度>時間>干燥速率>水分活度。

上述研究對香菇栽培和加工過程中風味成分成因進行了解析，闡釋了香菇特征性風味成分合成反應(yīng)及合成路徑，構(gòu)建了基于合成基因、環(huán)境因子和特征性香氣成分的風味合成代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，從分子水平上探討了定向調(diào)控風味合成的可能性，為優(yōu)化栽培和加工過程中香菇香氣合成及調(diào)控提供了科學(xué)依據(jù)。