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羊肚菌(Morchella spp.)属子囊菌门羊肚菌科羊肚菌属,是珍稀食用菌。随着羊肚菌生产应用需求的快速增加,羊肚菌品种选育及品种认定等工作也相应增多,但当前羊肚菌品种选育及生产指导中主要以初级感官指标及子实体产量为标准,缺乏明确、系统、可行的品种区分、评价和认定的客观标准。同时,现有羊肚菌研究主要集中于品种选育、栽培技术、生长机理、多糖活性等方面,对羊肚菌子实体营养价值评价、风味物质鉴定等关键品质指标没有建立有效评价体系,且针对子实体非挥发性小分子天然产物分离纯化、生物活性评价及液体发酵应用的相关研究也少有报导。针对现有羊肚菌品质鉴定、成分分析及液体发酵应用的关键问题,本文首先进行羊肚菌不同基源菌种及菌株、生境条件、发育阶段子实体营养成分、非挥发性、挥发性风味物质比较分析,并对羊肚菌子实体小分子物质进行分离纯化、功能鉴定,进而对其液体发酵应用条件进行优化,以期为羊肚菌基础及应用研究提供评价标准、指标成分及可行应用策略。全文主要研究结果如下:1.针对梯棱羊肚菌(M.importuna)、六妹羊肚菌(M.sextelata)、七妹羊肚菌(M.septimelata)3个生产中主要使用的羊肚菌基源菌种,开展品质评价研究。研究结果表明:不同基源菌种羊肚菌子实体氨基酸种类齐全,呈味氨基酸含量大小为苦味氨基酸>鲜味氨基酸>甜味氨基酸,但不同基源菌种间含量差别小、风味差别不明显;不同羊肚菌基源菌种均表现苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸均相对过剩,色氨酸相对不足,比值系数分(SRC)值在60%左右,营养价值差别不大;羊肚菌5’-核苷酸种类齐全,包括了6个单核苷酸(5’-CMP、5’-AMP、5’-I MP、5’-GMP、5’-UMP和5’-XMP);不同羊肚菌基源菌种等鲜浓度值(EUC)差别较大,分别达到第二、第三水平,鲜味差异明显。进一步分析发现,9个不同羊肚菌基源菌种醛类物质含量丰富,且2-甲基丙醛、2-甲基丁醛是共有的主要香气物质,Mim-01、Mim-02、Mim-03、Mim-04、Mim-05、Msx-02含有含硫化合物,为其特有物质,且对Mim-01、Mim-02、Mim-03、Msx-02香气贡献最大。对不同基源菌种挥发性物质的相对含量进行主成分分析(PCA),得到综合评价模型:F=24.830%F1+22.374%F2+14.553%F3+13.955%F4+9.697%F5+6.159%F6,根据不同主成分综合得分,香气品质从高到低综合排名为:Mim-04、Mim-02、Mi m-01、Msx-02、Mim-03、Mim-05、Msp-01、Msx-03、Msx-01。由以上结论可知,梯棱羊肚菌(M.importuna)为优势菌种,为后续研究工作奠定了种质基础。2.为了明确梯棱羊肚菌(M.importuna)菌株间的营养品质差异,进一步对不同菌株的营养品质进行分析评价。结果表明:20个不同梯棱羊肚菌供试菌株氨基酸含量、总量及药用氨基酸含量差异明显,而菌株Mim-S04氨基酸含量、总量和药用氨基酸均高于其余菌株;所有供试菌株中的亮氨酸和赖氨酸含量均相对不足,必需氨基酸指数(EAAI)值和生物价(BV)值表明,Mim-S20、Mim-S04、Mim-S07、Mim-S18菌株相对营养价值更高,人体消化吸收率更强;供试菌株挥发性物质香气评价PCA模型为:F=33.983%F1+18.567%F2+14.136%F3+11.697%F4+6.299%F5+5.398%F6,通过计算主成分得分和综合得分,Mim-S04、Mim-S20、Mim-S08、Mim-S14、Mim-S12分别居主成分前5名,聚类分析(CA)结果与此相互印证。据此,确认Mim-S04为优势菌株,为应用基础研究提供了可靠材料。3.为了探究不同生境条件对羊肚菌品质的影响,分别对在川西高原、川东地区、成都平原、丘陵地区栽培的梯棱羊肚菌子实体品质进行分析评价。结果表明,鲜味氨基酸、可溶性糖、糖醇、有机酸、单核苷酸和总核苷酸含量与生境条件不存在明显相关性,生境条件对鲜味影响不明显,等鲜浓度值均属于第二水平。不同生境样品主体挥发性香气成分相似,都存在2-甲基丙醛、乙酸乙酯、2-甲基丁醛、正己醛、2-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯。同时,不同生境条件羊肚菌子实体显示一定生境特异性成分,如:成都平原样品(Mim-PY01、Mim-PY02、MimPY03)含1-辛烯-3-醇;丘陵地区样品(Mim-QL01、Mim-QL02、Mim-QL03)含二甲基二硫化物。PCA、CA分析表明,相似生境条件下羊肚菌子实体非挥发性和挥发性呈味物质成分相似,为样品采集提供理论依据,并可指导后期生产加工。4.针对羊肚菌幼菇期(Mim-YS)、成熟期(Mim-MS)、后熟期(Mim-LS)3个发育阶段品质形成的物质基础进行比较分析。研究结果表明,随着羊肚菌发育进程的推进,风味物质含量累积,等鲜浓度值(EUC)上升,鲜味增加。对总挥发性物质系统聚类分析表明,Mim-MS和Mim-LS较Mim-YS有更为相似的挥发性成分,以上结论为羊肚菌适时采收提供参考标准。进一步工作中,应用代谢组学技术对羊肚菌子实体3个阶段代谢产物变化进行分析,结果表明,羊肚菌生长发育过程与53种差异表达代谢物密切相关,嘧啶代谢、维生素B6代谢、精氨酸生物合成、赖氨酸生物合成和赖氨酸降解代谢途径显著富集,不同生长发育阶段氨基酸、脂肪酸、有机酸、糖类物质含量丰富,且在相关代谢途径中呈现不同的变化规律,为羊肚菌子实体生长发育进程中代谢产物差异表现提供了依据。5.通过对小鼠结肠炎模型给药组和对照组小鼠的体重、肠长变化、结肠组织MPO变化、T-SOD活性、MDA含量、血清DAO活性等指标的测定,发现羊肚菌子实体高浓度提取物对小鼠结肠炎有治疗缓解作用,且样品G效果最为显著。进一步对提取物分离纯化得到16个单体化合物,并成功鉴定了3,5-二羟基-4-甲氧基苯甲醇(YDJ-E-3-1-1)、3,5-二羟基-苯甲酸(YDJ-E-5-1-1)、3,4-二羟基-苯甲酸(YDJ-E-5-1-2)、5,7-二羟基苯酞(YDJ-E-4-1-1)、原儿茶酸(YDJ-B-1-S-1)和尿嘧啶(YDJ-B-2-6-2-7-4-1)6个化合物,为进一步羊肚菌产品精准开发及深度应用提供了研究基础。6、为了形成完善的羊肚菌液体发酵工艺,简化生产应用环节,以生物量和总酚含量为响应值,在单因素发酵条件优选的基础上,进一步采用响应面分析,建立优化模型,拟合回归方程,得到最优组合,即:葡萄糖3.2%、酵母粉2.1%、p H 5.6温度24℃、转速120r/min、大豆荚提取物20.1%,为大豆荚还田作为羊肚菌生长提供营养物质提供了可行性依据,也为羊肚菌液体菌种的开发应用提供了有效借鉴。进一步的氮源添加物大豆荚有效成分鉴定工作中,鉴定得到10个化合物,其中5个为新化合物。基于以上研究结果,本学位论文对羊肚菌品质特性的影响因素、形成规律进行了系统研究,全面深入了解羊肚菌成分、含量及物质形成机理,进一步对羊肚菌小分子物质进行活性研究、分离纯化及鉴定,并对羊肚菌液体发酵工艺进行优化研究,为进一步的羊肚菌相关基础及应用研究提供了理论依据和材料基础。