近日，中國農業(yè)科學院深圳農業(yè)基因組研究所（以下簡稱基因組所）李偉課題組與山西農業(yè)大學曹冬梅課題組等單位合作研究的論文，題為“Integrated metabolomic and transcriptomic analysis revealed the transition of functional components in edible flower buds of Hemerocallis citrina Baroni”，在《食品化學：X (Food Chemistry: X)》上在線發(fā)表。該研究通過高分辨代謝組追蹤了黃花菜食用花蕾中功能成分積累的動態(tài)變化，發(fā)掘黃花菜的營養(yǎng)品質形成的物質基礎，支撐黃花菜優(yōu)良營養(yǎng)性狀和穩(wěn)定品質的選擇，為黃花菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興事業(yè)提供助力。

圖 1 黃花菜及其不同發(fā)育時期的花蕾

黃花菜作為特色食用花卉，花蕾可用作蔬菜和功能性食品。目前我國黃花菜種植面積已超104萬畝，黃花菜產(chǎn)業(yè)成為了山西省特色支柱產(chǎn)業(yè)。得益于有益的功能成分，黃花菜具有特殊營養(yǎng)價值和食用功效。《本草綱目》中有記載，黃花菜具有改善睡眠、鎮(zhèn)靜安神、清熱解暑和催乳等功效。但是黃花菜營養(yǎng)品質的代謝物質基礎和形成機制尚未明晰。

圖2 | 黃花菜花蕾高分辨時序代謝組

研究團隊利用高分辨率代謝組學對花蕾的主要發(fā)育時期進行了測試分析和數(shù)據(jù)比對，鑒定到157個顯著差異積累的代謝物，包括49個黃酮類、17個脂肪酸類和13個萜類。其中重點關注食用花蕾中的關鍵功能成分，包括2個黃酮類（蘆丁和高良姜素）、2個長鏈脂肪酸（亞油酰乙醇酰胺和8-羥基-二十碳四烯酸）和1個三萜類（四氫可的松）。這些代謝物的積累隨著花蕾發(fā)育而增加，在食用花蕾中特異性積累，為后續(xù)黃花菜的功能成分開發(fā)和利用提供了候選靶標。

圖3 | 食用花蕾中的關鍵功能成分

研究還發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)物質的多樣性隨著花蕾的發(fā)育而降低，早期花蕾中的營養(yǎng)物質比食用花蕾更豐富。這表明盡管生物量較少，早期花蕾營養(yǎng)物質的多樣性更高，是功能性食品的更好選擇。同時研究還結合轉錄組發(fā)掘了相關代謝合成催化基因以及轉錄因子的表達和變化，為進一步探索黃花菜營養(yǎng)成分的形成機制奠定基礎。

山西農業(yè)大學與基因組所聯(lián)合培養(yǎng)的碩士生江叢蓉為論文第一作者，基因組所的李偉研究員和山西農業(yè)大學的曹冬梅研究員和楊光輝博士為論文通訊作者。該研究得到山西農業(yè)大學農業(yè)科技創(chuàng)新項目和國家重點研發(fā)計劃的資助。

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590157524007405