泡菜工业化发酵生产过程中重要风味物质的形成机理及其代谢通路的解析研究

基本信息
批准号:31871788
项目类别:面上项目
资助金额:59.00
负责人:张文学
学科分类:
依托单位:四川大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:曾里,高占争,王涛,张亚豪,常聪,廖作敏,程述敏,于文平
关键词:
代谢产物代谢通路(非)挥发性成分代谢组学宏转录组
结项摘要

With the extension of fermentation time or the changing of vegetable varieties, the microbial community structure of the traditional Chinese Paocai changes constantly and becomes complex and diverse. Meanwhile, flavor compounds in Paocai are also gradually forming, changing and becoming complex; having a significant influence on the quality and the style stability of the Paocai. In order to find out the related enzyme genes about synthesizing metabolites during Paocai fermentation, metabonomics is used to investigate the change rules (including variety and quantity) of the products of microbial metabolism; metatranscriptomics is applied to reveal the dynamic changes of active microbes and the distribution of differentially expressed genes. Combining the active microbial composition with correlation analysis between functional gene and environmental factors, it would be helpful to reveal the response of microorganism in the gene expression and the metabolic regulation to different fermentation environmental conditions, interpreting the formation and change mechanism of the flavor, analysising the metabolic pathways of important flavors compounds in Paocai. Furthermore, the comparative analysis of functional genes during different fermentation stages of industrial Paocai, the screening out and the heterologous expression of key genes that could regulate the flavor compounds forming may contribute to shorten fermentation time and improve sensory quality of Paocai with the application of genetically engineered strains. This research may lay the theoretical and technical foundation for the industrialization production of Paocai.

中国传统泡菜在发酵生产过程中,随着发酵时间的延伸和投入蔬菜种类的改变,泡菜微生物群落结构组成不断发生演替,形成复杂多样的微生物多样性。同时,泡菜中的风味物质也逐渐形成和变化,决定传统泡菜生产的质量和风格的稳定性。基于代谢组学技术分析泡菜中微生物代谢产物种类及含量的变化规律,并进行发酵微生物宏转录组测序,研究泡菜发酵过程中活性微生物演替规律与差异表达基因的分布,能够找寻到代谢产物合成的关联酶基因。结合活性微生物及其功能基因与环境因子的相关性分析,有利于全局反映泡菜微生物在基因表达和代谢通路调控水平上对不同发酵环境条件的响应规律,揭示泡菜风味物质的形成和变化机制,解析重要风味物质的代谢通路;结合比较分析泡菜工业化生产不同发酵阶段的功能基因,筛选出调控风味物质的显著关键基因并进行异源表达,有利于借助基因工程菌缩短泡菜发酵时间,改善感官品质,为泡菜工业化生产发酵理论的提升与发酵技术的进步奠定基础。

项目摘要

泡菜在发酵生产过程中微生物群落结构组成不断发生演替,形成复杂多样的微生物多样性,微生物菌群的演变关系到泡菜品质。采用多组学技术研究泡菜发酵过程中活性微生物演替规律与差异表达基因的分布,能够找寻到代谢产物合成的关联酶基因。结合活性微生物及其功能基因与环境因子的相关性分析,有利于全局反映泡菜微生物在基因表达和代谢通路调控水平上对不同发酵环境条件的响应规律,揭示泡菜风味物质的形成和变化机制,解析重要风味物质的代谢通路;结合比较分析泡菜工业化生产不同发酵阶段的功能基因,筛选出调控风味物质的显著关键基因并进行异源表达。本项目采用宏转录组测序技术、qRT-PCR、PCA、RDA、PLS-DA分析、克隆及异源表达等技术分析不同工厂、不同原料泡菜理化性质检测、风味分析与宏转录组测序。初步揭示了工业规模泡菜关键风味形成与功能微生物之间相互关系,为泡菜工业化生产发酵理论的提升与发酵技术的进步奠定基础。采用代谢组学、宏转录组学方法分析工业化生产泡豇豆、泡萝卜、泡青菜不同发酵阶段关键风味物质、活性微生物演替规律与差异表达基因分布。用RT-qPCR和代谢组学检测进行差异表达基因的表达量和生理验证,并结合活性微生物/功能基因与环境因子的相关性分析。挖掘调控挥发酚类、苯乙醇等香气成分形成的关键酶,筛选出了催化羟基肉桂酸类物质脱羧的3个酶基因(DhFDC1、LvPAD和LvUbiD)并进行异源表达,提高了对传统发酵泡菜中微生物的群落演替和风味物质形成机制的认识,为改善泡菜的感官及品质奠定理论和工业生产技术基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

论大数据环境对情报学发展的影响

论大数据环境对情报学发展的影响

DOI:
发表时间:2017
2

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
3

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
4

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

DOI:
发表时间:
5

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

青藏高原狮泉河-拉果错-永珠-嘉黎蛇绿混杂岩带时空结构与构造演化

DOI:10.3799/dqkx.2020.083
发表时间:2020

张文学的其他基金

批准号:30270035
批准年份:2002
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:31571824
批准年份:2015
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:69804005
批准年份:1998
资助金额:13.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31071585
批准年份:2010
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:51778022
批准年份:2017
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:51378034
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

鸡肉重要风味物质形成的生化和分子机理研究

批准号:30771546
批准年份:2007
负责人:陈继兰
学科分类:C1703
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
2

我国传统泡菜发酵菌系及其多菌种协同发酵代谢控制机理研究

批准号:31060224
批准年份:2010
负责人:熊涛
学科分类:C2002
资助金额:26.00
项目类别:地区科学基金项目
3

基于微生态的传统四川泡菜风味品质形成机理

批准号:31171726
批准年份:2011
负责人:蒲彪
学科分类:C2003
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
4

传统发酵酸面团微生物菌相结构解析及对馒头特征风味物质形成的调控机理

批准号:31371826
批准年份:2013
负责人:何国庆
学科分类:C2003
资助金额:80.00
项目类别:面上项目