近日，上海市农业科学院食用菌研究所加工技术研究室杨焱研究员和李文副研究员领衔的食用菌风味研究取得新的进展，围绕食用菌栽培过程、生长发育过程中风味形成机理，采后加工过程风味富集强化调控开展的创新研究成果相继发表在食品科学知名杂志《Food Chemistry》（1区，IF: 7.514）、《Food Research International》（1区，IF: 6.475），《Journal of the Science ofFood and Agriculture》（2区，IF: 3.638）和《Food Science &Nutrition》（3区，IF: 2.863）。
食用菌因具有浓郁菇香，滋味鲜美，营养丰富，具有悠久栽培历史并深受消费者喜爱。如香菇产生的良好风味，符合人们对食品“香、味”的嗜好，可以带来愉悦的感知体验。随着人们对健康美食的不断追求，风味已成为客观反映食用菌成熟度及其加工产品品质的重要指标之一。
香菇栽培过程及加工过程中，风味的形成受栽培基质、发育阶段及加工干制方式等诸多因素影响。基于栽培过程和加工过程中风味成因进行解析，对风味合成机理进行探讨，具有重要的科学意义，可为改进香菇品质提供重要技术支撑。
研究团队基于已知风味成分的生物合成途径，探究风味成分、风味合成酶对基质变化的响应机制，明确栽培过程中的基质调控关键控制点。研究探明碳氮源梯度变化较基质种类变化，对风味成分合成影响更大。C8酮类化合物与γ-GGT活性和γ-GGT酶基因表达有较高的相关系数；C8醛类、酮类和硫化物与C-S lyase酶基因表达水平和酶活性之间有较高的相关性；LOX主要参与酮类和硫化物的合成和代谢。
通过对子实体生长过程风味差异组学分析，进一步挖掘栽培过程中风味成分合成基因及通路。筛选得到了30个与香菇特征风味化合物合成代谢相关基因和16个中心基因信息，特征性风味成分生物合成途径主要为组氨酸代谢、谷胱甘肽代谢和不饱和脂肪酸代谢。在子实体生长初期，机械胁迫使香菇子实体产生抗逆生理反应，呼吸代谢速度变快，酶活性较高，子实体初期生长形成大量初级代谢产物，并合成次级代谢所需的关键性中间体。出菇过程中的温差刺激进一步促进酶促反应发生，产生大量次级代谢小分子产物。生长发育过程中的香菇特征风味成分合成是风味前体物质在系列风味合成酶的作用下，基于酶促反应途径生成小分子风味化合物。
在已鉴定的酶促反应合成通路基础上，进一步探讨了加工过程中参与香气成分产生的合成反应及合成路径，解析了香气合成对非生物因子调控的响应机制。香菇干制前期香气成分产生以生物合成路径的酶促反应为主，风味合成酶存在温度刺激酶活性增加的现象。干制中后期，以氨基酸和还原糖等风味前体物质之间的非酶促化学反应为主，风味前体物质经历消耗、产生及积累过程，香气成分经历合成、富集及热不稳定降解过程。加工过程关键环境因子与几种氨基酸的合成呈负相关，如半胱氨酸、异亮氨酸和蛋氨酸，因高温诱导、水分胁迫促使氨基酸参与非酶促反应，使其降解速率高于合成速率。香菇热风干燥过程更符合Cubic干燥模型，环境因子对酶促反应参数影响程度排序为水分活度>温度>时间>干燥速率，对非酶促反应参数影响程度排序为温度>时间>干燥速率>水分活度。
上述研究对香菇栽培和加工过程中风味成分成因进行了解析，阐释了香菇特征性风味成分合成反应及合成路径，构建了基于合成基因、环境因子和特征性香气成分的风味合成代谢调控网络，从分子水平上探讨了定向调控风味合成的可能性，为优化栽培和加工过程中香菇香气合成及调控提供了科学依据。
