双孢蘑菇菌体自溶与细胞壁组分代谢机制的研究

双孢蘑菇在贮藏后期出现的菌体自溶现象是影响其品质和商品价值的瓶颈问题。我们的前期研究证实了双孢蘑菇在贮藏后期，原果胶含量减少，大分子糖类物质降解，其紧密的丝状菌丝体逐渐变为松散的结构；但其细胞壁物质的组分和如何参与代谢机制尚不清楚。国内外关于双孢菇贮藏有较多报道，但对于菌体自溶的研究较少，对其自溶机制尚缺乏深入的研究。本项目拟通过对双孢蘑菇菌体自溶过程中细胞壁物质的组分和代谢，明确损失最多的细胞壁物质，探寻影响其结构变化的基础物质；研究细胞壁相关酶活性的变化，这些酶活性的不断变化也是果实发生自溶的主要原因，找到在菌体自溶过程中其主导作用的酶；研究超微结构的变化和膜脂氧化与自溶的相关性，从而从结构和生理上阐明双孢蘑菇菌体自溶的机制，找出关键的影响因子。通过以上四方面的研究，希望能探索明确双孢菇自溶与细胞壁物质代谢的机制，为双孢蘑菇的采后物流贮藏和运输提供理论和应用指导。

双孢菇含水量高达90%以上、子实体细嫩没有保护结构、采后代谢旺盛，不易保鲜。果蔬的自溶主要表现为果实硬度的降低，易受病原体的攻击。经贮藏后，其品质不被消费者接受，是果蔬采后损失的主要原因之一。双孢菇菌体的自溶给食用菌产业和菇农造成巨大的经济损失，因此有必要对其自溶的相关物质、影响因子和可能的发生机理进行深入系统地研究，明确其参与的主要成分和发生机制，为进一步的调控研究和应用奠定基础。. 首先，确定了双孢菇自溶指数的评价方法，建立了自溶指数的计算公式。. 其次，确定了双孢菇细胞壁物质成分有几丁质、β-葡聚糖、纤维素、果胶，其中几丁质和β-葡聚糖含量相对较高。研究了双孢菇自溶过程中细胞壁物质含量变化及相关酶酶活变化。自溶过程中几丁质、水溶性果胶、EDTA溶性果胶含量上升，β-葡聚糖、纤维素、Na2CO3溶性果胶含量下降。相关性分析表明，大多数细胞壁物质含量和自溶指数有显著或极显著相关性。20℃贮藏条件下，与自溶的相关性依次为：β-葡聚糖含量＞半纤维素含量＞纤维素含量＞Na2CO3溶性果胶含量＞EDTA溶性果胶含量＞水溶性果胶含量＞几丁质含量。. 再次，自溶过程中活性氧代谢平衡被打破，CAT、POD酶活整体呈下降趋势，H2O2、O2-•含量逐渐上升。活性氧的积累引发膜脂过氧化，LOX酶活逐渐上升，不饱和脂肪酸含量逐渐降低，膜脂过氧化的终产物MDA含量逐渐上升，MDA进一步破坏细胞膜结构，溶酶体膜破裂，细胞内水解酶、底物的区域化分布平衡被打破，细胞膜透性增强，细胞内容物流出，加速双孢菇自溶进程。.最后，自溶过程也是细胞结构解体的过程。通过电镜观察，双孢菇初始样组织致密，细胞间连接紧密，每个细胞都很饱满，细胞内细胞器数量多且结构清晰，细胞壁、细胞膜结构完整。贮藏4d后，细胞内营养物质被大量消耗，原果胶的降解导致细胞间连接变得松散，每个细胞整体比较完整，但由于细胞壁厚度降低，细胞形态得不到很好地维持，形状发生改变；细胞内细胞器数量少且结构模糊，细胞核消失，细胞内出现大量液泡。贮藏8d后，双孢菇组织完全松散，细胞杂乱堆积在一起，细胞壁破损严重，细胞内容物、细胞壁碎片散乱分布在破损细胞周围。. 综上所述，双孢菇的自溶是细胞壁物质在外界环境和相关酶的作用下代谢和膜脂氧化的共同结果，其最终表现为细胞结构的解体。