我国传统发酵蔬菜中特征风味物质指纹图谱的构建及其相关功能微生物调控机理的研究

The sensuous quality and consumer acceptance of traditional fermented vegetables is greatly affected by the flavors, but there are few studies about the influence and mechanism of fermentation microorganisms on the flavor as well as the research on the functional gene of flavors in traditional fermented vegetables. Various typical traditional fermented vegetable samples (Sichuan sauerkraut, Dongbei sauerkraut, and Jiangxi pickle) are studied in our project. HPLC, amino acid analyzer, SPME-GC-MS/GC-O，are used to analyze the organic acids and amino acid, and construct the flavor fingerprint of traditional fermented vegetables. The active regulation and mechanism of the fermented microorganisms with the flavors and its key gene is analyzed in the transcriptomics. The completion of the project will set up the fermentation vegetables flavor fingerprint and analysis the mechanism of functional composition of the microbiota on flavors. The project will provide important theoretical guidance for further specifying the standard production and quality improvement of the traditional fermented vegetable industry as well as improving the quality of vegetable products, and what’s more, it is also of significance for promoting our traditional food culture.

我国传统发酵蔬菜中风味物质对食品感官质量和消费者接受度影响很大，但关于发酵蔬菜中特征风味物质指纹图谱、功能微生物对风味物质形成的影响和作用机制以及调控风味物质形成途径的节点和关键功能基因研究甚少。本课题以我国传统发酵蔬菜为研究对象，综合应用HPLC、氨基酸分析仪、SPME-GC-MS/GC-O技术、宏转录组学等生物学研究方法，系统解析我国各民族地区典型发酵蔬菜中风味物质组成，建立我国不同发酵蔬菜制品特征风味物质指纹图谱，阐明微生物对发酵蔬菜中风味物质组成的影响和作用机制，构建发酵蔬菜中底物和主要风味物质的代谢网络，解析调控风味物质形成途径的节点和关键功能基因，为我国传统发酵蔬菜制品的标准化、品质改良提供重要的理论依据，为挖掘我国各民族传统特色发酵蔬菜食品、弘扬中华民族食品文化奠定重要的理论基础。

我国传统发酵蔬菜中风味物质对食品感官质量和消费者接受度影响很大，但是相关基础研究非常薄弱，导致目前发酵蔬菜的生产存在发酵周期长、风味品质不稳定、安全性难以保障等问题，而关于发酵蔬菜中特征风味物质、功能微生物对风味物质形成的影响和作用机制以及调控风味物质形成途径的节点和关键功能基因研究同样不够深入。基于此，本课题以我国传统发酵蔬菜为研究对象，综合应用分子生物学技术，组学技术与色谱技术等生物学研究方法，系统解析微生物群落组成和消长规律，同时对发酵过程中主要的风味物质进行监测，并通过O2PLS模型对发酵中的风味物质和微生物进行关联性分析。运用宏转录组学、宏基因组学挖掘相关功能微生物，结合基因、酶和代谢物在微观与宏观两个层面探索传统蔬菜发酵过程代谢机理。本课题研究结果为我国发酵蔬菜工业化生产的标准化以及特征风味的定向调控提供重要的理论依据，为挖掘我国各民族传统特色发酵蔬菜食品、弘扬中华民族食品文化奠定重要的理论基础。