“減損與增產是農業同等重要的兩大主題?!鼻鄭u農業大學食品科學與工程學院程凡升教授在湖北武漢舉辦的“第十二屆全國食用菌學術研討會、2024中國食用菌產業年會暨第五屆中國食用菌博覽會”上說道。
食用菌在采摘后呼吸代謝極為旺盛,因此極易衰老;同時,由于其缺少外表皮的保護結構且形狀不規則,很容易受到機械損傷。盡管食用菌的冷鏈運輸體系在所有蔬菜中是最為完善的,但仍有30%的新鮮食用菌只能維持在“亞新鮮”狀態,更有10%的食用菌會失去食用價值而被丟棄。按照2022年我國食用菌產量高達4200萬噸來計算,每年因此損失的食用菌量竟達到了420萬噸,這一數字幾乎等同于福建省全年的食用菌總產量。
雙孢菇以其細膩的口感和豐富的營養價值,贏得了消費者的廣泛喜愛。然而,雙孢菇采后的保鮮問題一直是制約產業發展的瓶頸。為了深入探究這一難題,青島農業大學食品科學與工程學院的程凡升教授,帶領他的研究團隊,對雙孢菇中硫化氫(H2S)的生物合成途徑、調控機制及其生理功能進行了系統的研究,為雙孢菇的保鮮和品質提升開辟了新的路徑。
程凡升教授的研究首先聚焦于雙孢菇中H2S的合成途徑。與綠色植物不同,雙孢菇的H2S合成主要依賴于胱硫醚-β-合成酶(CBS)和胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)這兩個關鍵酶。通過基因克隆、異源表達、酶學性質研究等手段,程教授團隊成功揭示了這兩個酶在雙孢菇H2S合成中的關鍵作用,并發現它們具有與動物CBS和CSE相似的催化輔因子,但細胞氧化還原態對AbCBS的活性并無顯著影響。
在明確了H2S的合成途徑后,程凡升教授團隊進一步探究了4℃貯藏條件下雙孢菇內源H2S合成的調控機制。
除了對H2S合成途徑和調控機制的研究外,程凡升教授團隊還深入探討了H2S在采后雙孢菇品質保持中的角色。他們發現,外源H2S處理對雙孢菇采后品質呈現濃度效應,其中4μmol/L的NaHS處理效果最佳。這一處理可顯著降低雙孢菇的開傘率、褐變程度和微生物污染,同時抑制呼吸速率,降低可溶性蛋白、還原糖和失水,提高抗氧化酶活水平,從而延長雙孢菇的保鮮期。此外,L-半胱氨酸作為H2S合成的前體,也被證實具有顯著的抗褐變和保鮮效果。
程凡升教授的研究成果不僅揭示了雙孢菇中H2S的生物合成與調控機制,更為雙孢菇的保鮮和品質提升提供了新的策略和方法。他的研究不僅為食用菌產業的發展注入了新的活力,也為廣大食用菌種植戶和加工企業帶來了福音。