高氧处理调控采后灵芝三萜类物质代谢机理的研究

基本信息
批准号:31571900
项目类别:面上项目
资助金额:65.00
负责人:杨海龙
学科分类:
依托单位:温州大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:陈杭君,邹慧熙,周化斌,胡梦琪,陈婉,武志超
关键词:
高氧处理抗氧化酶活性成分灵芝活性氧
结项摘要

The contents of bioactive compound in Ganoderma lucidum fruiting body drop gradually during the storage, therefore, its quality, health and nutritional benefits decrease. It could not only keep the bioactive compound but also provide a now product for consumer to store fresh fruiting body of G. lucidum with suitable method. Some researches showed high oxygen atmosphere was benefit on the biosynthesis of triterpenes in G. lucidum. G. lucidum fruiting body will be treated by high oxygen atmosphere and the changes of respiratory related enzymes, reactive oxygen species concentration and its generation and scavenging enzymes will be analyzed in this project. The changes of metabolic intermediate, key biosynthesis enzymes and monomer components of triterpenes in G. lucidum fruiting body will also be determined during treatment. The physiological metabolic characterization in G. lucidum under high oxygen atmosphere treatment will be investigated. The relationship between reactive oxygen species and triterpene metabolic will also be elucidated by the results of this project. To insight into the molecular mechanism of high oxygen atmosphere treatment on triterpene biosynthesis and reactive oxygen species metabolism, the difference in gene expression of postharvest G. lucidum will be investigated by transcriptome sequencing, gene functional annotation, classification, metabolic pathways analysis and other bioinformatics technology. The role of differentially expressed genes in reactive oxygen species metabolism and triterpene biosynthesis will be explored and the results will be validated by real time RT-PCR. The possible down-biosynthesis pathway of triterpene in G. lucidum will also be elucidated by these results. The results from this project will elucidate the physiological, biochemical and molecular mechanism, provide fundamental basis for postharvest techniques and quality maintaining of G. lucidum fruiting body and serve as a guide for promoting the development of G. lucidum industry.

灵芝在贮存过程中活性成分含量会逐渐下降,严重影响品质和功效。采用适宜的技术贮藏采后鲜灵芝,既可保持其活性成分,又能为消费者提供新的产品类型。已有研究发现高氧处理有利于灵芝三萜的合成,其调控机制可能与活性氧代谢有关,本项目拟研究高氧条件下灵芝子实体呼吸代谢相关酶、活性氧含量与代谢相关酶以及三萜类物质代谢主要中间产物、关键酶、单体组分组成的变化,揭示灵芝应对高氧处理的生理代谢特征,阐明高氧调控三萜类物质合成与活性氧代谢的关系;对高氧处理的采后灵芝转录组进行测序,生物信息学方法进行基因功能注释、分类和代谢途径分析,筛选与鉴定高氧条件下的差异表达基因,结合实时荧光定量PCR探明其在活性氧代谢、三萜类物质合成与调节中的作用,解析灵芝三萜合成途径的下游环节,从理论上探明高氧处理调控采后灵芝三萜代谢的生理生化机制与分子机理,为采后灵芝的品质保持提供理论基础和技术支撑,以期指导灵芝产业的发展。

项目摘要

灵芝(Ganoderma lucidum)是中国传统的名贵食药用真菌,灵芝三萜是其中的主要活性成分,为了促进采后灵芝子实体中三萜成分的含量,我们采用高氧(60%氧浓度)处理新鲜灵芝子实体,结果表明灵芝呼吸速率会受到抑制,处理前期(第1天),灵芝子实体内过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子自由基(O2−∙)含量高于对照组,但随着处理的进行,显著减缓活性氧(ROS)含量,减少丙二醛(MDA)积累,提升超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和琥珀酸脱氢酶(SDH)活性,增加灵芝三萜和酚类含量,其中第3天灵芝三萜含量达5.89 g kg-1(比对照增加了1.13倍),总酚含量达3.69gGAE kg-1(比对照增加了1.31倍),说明一定的环境胁迫压力可以激发灵芝启动自身的抗氧化系统,保护机体免受氧化损伤,并促进相关次生代谢产物的合成。qPCR分析表明,灵芝三萜生物合成关键酶,3-羟基3-甲基戊二酰CoA合成酶(hmgs)、 3-羟基3-甲基戊二酰CoA还原酶(hmgr)、法尼基二磷酸合成酶(fps)、角鲨烯合成酶(sqs) 和环氧角鲨烯环化酶(osc)基因在60%氧气处理的灵芝子实体中均上调,hmgs、hmgr、fps、sqs和osc的mRNA水平分别是对照的2.95-、14.98-、6.18-、7.61-和4.26倍。转录组分析表明,60%氧处理3天后的灵芝子实体有6684个基因表达量上调,3423个基因表达量下调, GO 富集分析显示差异基因主要涉及细胞膜、膜的组成成分、催化活性、氧化还原过程、糖代谢、活性氧代谢等,KEGG 分析显示的差异表达基因主要富集在同源重组、碱基切除修复、错配修复、牛磺酸代谢、抗坏血酸代谢、泛醌和其它萜类生物合成等代谢通路。抗氧化活性分析表明,60%氧处理3天显著提升灵芝子实体样品清除DPPH•、OH•和O2-•的作用,活性分别达到最大值(0.32gGAE kg-1、2.34gTE kg-1和3.32gTE kg-1),为对照组的1.28倍、1.30倍和1.54倍。项目解析了高氧处理调控采后灵芝三萜代谢的生理生化机制与分子机理,为采后灵芝的品质保持提供了基础。

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

环境类邻避设施对北京市住宅价格影响研究--以大型垃圾处理设施为例

环境类邻避设施对北京市住宅价格影响研究--以大型垃圾处理设施为例

DOI:10.11821/dlyj020190689
发表时间:2020
2

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
3

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022
4

不同改良措施对第四纪红壤酶活性的影响

不同改良措施对第四纪红壤酶活性的影响

DOI:10.11766/trxb202008100444
发表时间:2022
5

新疆软紫草提取物对HepG2细胞凋亡的影响及其抗小鼠原位肝癌的作用

新疆软紫草提取物对HepG2细胞凋亡的影响及其抗小鼠原位肝癌的作用

DOI:
发表时间:

杨海龙的其他基金

批准号:81373380
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81260258
批准年份:2012
资助金额:49.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61502019
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61473181
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:31871849
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

草莓采后高氧介导微管蛋白表达机理研究

批准号:31401547
批准年份:2014
负责人:李莉
学科分类:C2007
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
2

灵芝三萜类成分的药物代谢产物及其药代动力学研究

批准号:30701078
批准年份:2007
负责人:郭晓宇
学科分类:H3203
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
3

氧自由基对烧伤后高代谢及肠道营养物质吸收的影响

批准号:38970723
批准年份:1989
负责人:汪仕良
学科分类:H1702
资助金额:3.00
项目类别:面上项目
4

短期厌氧胁迫调控枇杷果实采后衰老及其作用机理的研究

批准号:30671459
批准年份:2006
负责人:郜海燕
学科分类:C2003
资助金额:26.00
项目类别:面上项目