2025-06-03
英文名稱(cheng)：Comprehensive multi-omics analysis of fermented Chinese artichoke: Insights from Flavoromics, metagenomics, and untargeted metabolomics
研究對象：發酵地蠶
研究(jiu)方法：風味組、宏(hong)基因(yin)組、非靶向(xiang)代(dai)謝組
發表期刊：Food Chemistry
發(fa)表時(shi)間：2024年
影響因子(zi)：8.5
研(yan)究亮(liang)點
豐富發酵(jiao)食品研究體(ti)系：該(gai)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)為發(fa)(fa)(fa)(fa)酵(jiao)(jiao)食品的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)提(ti)供(gong)(gong)了一個全(quan)面(mian)且深入的(de)(de)多組(zu)學(xue)(xue)(xue)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)范(fan)例，豐富了發(fa)(fa)(fa)(fa)酵(jiao)(jiao)食品研(yan)(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)理(li)論(lun)體系和方法(fa)學(xue)(xue)(xue)。通(tong)過(guo)這種多組(zu)學(xue)(xue)(xue)聯合分析的(de)(de)方法(fa)，可以更(geng)系統地研(yan)(yan)(yan)究(jiu)其(qi)他發(fa)(fa)(fa)(fa)酵(jiao)(jiao)食品的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)酵(jiao)(jiao)過(guo)程，揭(jie)示(shi)其(qi)內在的(de)(de)科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)規律，為發(fa)(fa)(fa)(fa)酵(jiao)(jiao)食品的(de)(de)開發(fa)(fa)(fa)(fa)和優(you)化提(ti)供(gong)(gong)更(geng)有力的(de)(de)理(li)論(lun)支持，推動發(fa)(fa)(fa)(fa)酵(jiao)(jiao)食品科(ke)(ke)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)展。
助力(li)功能性(xing)食品開發：發酵(jiao)地蠶作為一種具有潛在(zai)健(jian)康益處的(de)發酵(jiao)食(shi)品(pin)，其多(duo)組學分析結(jie)果有助于(yu)挖掘其中的(de)功(gong)能性成分和生物活性物質。這些發現可以(yi)為開(kai)發基于(yu)發酵(jiao)地蠶的(de)功(gong)能性食(shi)品(pin)或(huo)保健(jian)品(pin)提供科(ke)學依據(ju)，滿(man)足消費(fei)者對于(yu)健(jian)康食(shi)品(pin)的(de)需(xu)求，促進食(shi)品(pin)產業(ye)的(de)升級(ji)和轉型。
推動(dong)微生物資(zi)源利用(yong)：對發酵地(di)蠶(can)中(zhong)微(wei)(wei)生(sheng)物群落(luo)的深入研(yan)究，有(you)助于挖(wa)掘和利用(yong)其中(zhong)的有(you)益微(wei)(wei)生(sheng)物資(zi)源。這些微(wei)(wei)生(sheng)物不僅可(ke)以應用(yong)于發酵地(di)蠶(can)的生(sheng)產，還可(ke)以拓(tuo)展到其他食品發酵領(ling)域(yu)，為開(kai)發新型發酵食品和改進傳統(tong)發酵工(gong)藝提(ti)供微(wei)(wei)生(sheng)物資(zi)源支持(chi)，推動微(wei)(wei)生(sheng)物在食品工(gong)業中(zhong)的廣泛應用(yong)。
研究背景
泡菜(cai)是中國傳統的(de)發(fa)酵(jiao)蔬菜(cai)制(zhi)品，深(shen)受全國各地人們(men)的(de)喜(xi)愛。它(ta)們(men)由蘿卜(bu)、豇豆、生姜和芥菜(cai)等各種蔬菜(cai)經自然發(fa)酵(jiao)制(zhi)成(cheng)。作為微生物(wu)發(fa)酵(jiao)產品，泡菜(cai)的(de)風味特征是其關(guan)鍵的(de)品質(zhi)屬性。
地(di)蠶，俗稱朝鮮薊，是(shi)一種多年生(sheng)(sheng)草本植物，以其抗氧化特性而(er)聞(wen)名。發酵地(di)蠶是(shi)中(zhong)國傳統的(de)(de)腌(a)制蔬(shu)菜。微(wei)生(sheng)(sheng)物群落對發酵產(chan)品(pin)（包括地(di)蠶）的(de)(de)品(pin)質起著至關重要的(de)(de)作用(yong)，其直(zhi)接(jie)調控泡菜中(zhong)的(de)(de)風味化合(he)物。
本(ben)研究(jiu)應用多(duo)組學方法探(tan)究(jiu)地(di)蠶(can)發酵過程(cheng)中的(de)風(feng)味成(cheng)分、微(wei)生物變化(hua)(hua)和代謝途徑，為優化(hua)(hua)發酵地(di)蠶(can)的(de)工業生產提供重要(yao)參考。
研究(jiu)結果(guo)
揮發(fa)性有機化(hua)合(he)物（VOCs）的鑒(jian)定：研究通過(guo)風味組學分(fen)析，在(zai)發(fa)酵(jiao)地(di)(di)蠶(can)中(zhong)鑒(jian)定出43種揮發(fa)性有機化(hua)合(he)物，其(qi)中(zhong)萜品醇(chun)(chun)、1-己醇(chun)(chun)、芳(fang)樟醇(chun)(chun)和苯(ben)甲(jia)醛是主要成分(fen)，這些化(hua)合(he)物在(zai)發(fa)酵(jiao)過(guo)程中(zhong)起到關(guan)鍵作用，對形成發(fa)酵(jiao)地(di)(di)蠶(can)的獨特風味至(zhi)關(guan)重要。
微(wei)生(sheng)物(wu)群落分析：宏基因組(zu)學分析揭示了(le)發(fa)(fa)酵過(guo)程(cheng)中微(wei)生(sheng)物(wu)群落的動態變化。植(zhi)物(wu)乳桿(gan)菌(jun)（Lactiplantibacillus plantarum）、巨(ju)大(da)普(pu)里斯特菌(jun)（Priestia megaterium）和(he)戊(wu)糖片球菌(jun)（Pediococcus pentosaceus）是主要的優(you)勢微(wei)生(sheng)物(wu)菌(jun)種，此(ci)外，研究還(huan)發(fa)(fa)現植(zhi)物(wu)乳桿(gan)菌(jun)、片球菌(jun)和(he)芽孢桿(gan)菌(jun)在(zai)風(feng)味形成(cheng)過(guo)程(cheng)中扮演了(le)關鍵角色，通過(guo)既(ji)定的代(dai)謝途(tu)徑和(he)風(feng)味形成(cheng)網絡對(dui)風(feng)味化合(he)物(wu)的產生(sheng)有著顯著影(ying)響。
?非(fei)靶向代謝組學分(fen)析：非(fei)靶向代謝組學分(fen)析顯示，發酵過程(cheng)中有(you)機酸、氨基酸和(he)鮮味化合物(wu)(wu)(wu)的含(han)(han)量顯著增加，尤其是發酵第2至3天微生物(wu)(wu)(wu)代謝活動增強，導(dao)致這(zhe)些(xie)(xie)化合物(wu)(wu)(wu)含(han)(han)量上升(sheng)，這(zhe)些(xie)(xie)變化有(you)助于提升(sheng)發酵地蠶的風味品(pin)質(zhi)。
關(guan)鍵風(feng)味(wei)化合物(wu)(wu)及形成機制：研(yan)究確定了發(fa)酵地蠶(can)(can)成熟樣品中的(de)關(guan)鍵風(feng)味(wei)化合物(wu)(wu)，包括萜品醇(chun)、1-己醇(chun)、芳(fang)樟醇(chun)、苯甲醛等。這(zhe)些化合物(wu)(wu)主要(yao)通過微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)代謝(xie)活動(dong)形成，如植物(wu)(wu)乳桿(gan)菌等微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)通過特定的(de)代謝(xie)途徑促進了這(zhe)些風(feng)味(wei)化合物(wu)(wu)的(de)產生(sheng)和積(ji)累，為發(fa)酵地蠶(can)(can)的(de)風(feng)味(wei)形成提供了基礎認識。
發酵(jiao)地蠶發酵(jiao)過程中的指標分析
發酵地蠶發酵過(guo)程中的揮發性代謝物分析
發酵地蠶(can)發酵過程中(zhong)的微生物群(qun)落(luo)分析
發酵地(di)蠶(can)發酵過(guo)程中的微生物功能分析(xi)
發(fa)酵地蠶(can)發(fa)酵過(guo)程中(zhong)的非靶向代(dai)謝組學分析
參考(kao)文獻：Peng Q , Cheng S , Huang X ,et al.Comprehensive multi-omics analysis of fermented Chinese artichoke: Insights from Flavoromics, metagenomics, and untargeted metabolomics[J].Food Chemistry, 2025, 467(000).DOI:10.1016/j.foodchem.2024.142278.
