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

食用菌因具有濃郁菇香，滋味鮮美，營養豐富，具有悠久栽培歷史并深受消費者喜愛。如香菇產生的良好風味，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品品質的重要指標之一。

香菇栽培過程及加工過程中，風味的形成受栽培基質、發育階段及加工干制方式等諸多因素影響。基于栽培過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，具有重要的科學意義，可為改進香菇品質提供重要技術支撐。

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、風味合成酶對基質變化的響應機制，明確栽培過程中的基質調控關鍵控制點。研究探明碳氮源梯度變化較基質種類變化，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系數；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生抗逆生理反應，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物，并合成次級代謝所需的關鍵性中間體。出菇過程中的溫差刺激進一步促進酶促反應發生，產生大量次級代謝小分子產物。生長發育過程中的香菇特征風味成分合成是風味前體物質在系列風味合成酶的作用下，基于酶促反應途徑生成小分子風味化合物。

在已鑒定的酶促反應合成通路基礎上，進一步探討了加工過程中參與香氣成分產生的合成反應及合成路徑，解析了香氣合成對非生物因子調控的響應機制。香菇干制前期香氣成分產生以生物合成路徑的酶促反應為主，風味合成酶存在溫度刺激酶活性增加的現象。干制中后期，以氨基酸和還原糖等風味前體物質之間的非酶促化學反應為主，風味前體物質經歷消耗、產生及積累過程，香氣成分經歷合成、富集及熱不穩定降解過程。加工過程關鍵環境因子與幾種氨基酸的合成呈負相關，如半胱氨酸、異亮氨酸和蛋氨酸，因高溫誘導、水分脅迫促使氨基酸參與非酶促反應，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，環境因子對酶促反應參數影響程度排序為水分活度>溫度>時間>干燥速率，對非酶促反應參數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及合成路徑，構建了基于合成基因、環境因子和特征性香氣成分的風味合成代謝調控網絡，從分子水平上探討了定向調控風味合成的可能性，為優化栽培和加工過程中香菇香氣合成及調控提供了科學依據。