基于多组学技术解析茯砖茶特征香气“菌花香”的形成

摘要

为探究茯砖茶特征香气“菌花香”的形成机制，选用‘薮北种’鲜叶，制成茯砖茶和白茶砖，进行人工接种发花（单菌发花：仅接种冠突散囊菌）与传统工艺发花，通过代谢组学分析有关“菌花香”特征香气成分的动态变化，并结合转录组学技术研究单菌发花过程中冠突散囊菌（Eurotium cristatum）的基因表达。代谢组学结果显示，（E,E）-2, 4-庚二烯醛、（E,E）-2, 4-壬二烯醛、（E,Z）-2, 6-壬二烯醛等形成茯砖茶菌花香的关键呈香物质烯醛类化合物含量显著高于白茶砖，传统工艺发花后期烯醛类化合物含量显著升高，而单菌发花后期烯醛类的前体物质不饱和脂肪酸含量升高，原因可能是生成烯醛类化合物的代谢通路在发花过程中受到抑制。通过转录组测序得到，超过96%的clean reads被定位于冠突散囊菌基因组，平均94%的基因在基因组中具有唯一位置。注释分析发现，作为冠突散囊菌碳源的脂肪酸相关基因富集于亚油酸、α-亚麻酸代谢通路，亚油酸代谢通路注释到2种脂氧合酶，α-亚麻酸代谢通路对应脂氧合酶未注释到。冠突散囊菌发花过程中对脂肪酸的消耗下降，导致其含量的上升，且α-亚麻酸代谢通路没有注释到脂氧合酶，表明冠突散囊菌不能通过脂氧合酶氧化途径产生双不饱和醛，造成了（E,E）-2, 4-庚二烯醛、（E,E）-2, 4-壬二烯醛在单菌发花中含量显著低于传统发花，无法产生菌花香。而传统工艺发花的复杂环境中，会存在其他微生物间的信号传递和物质交换，它们协同发酵将不饱和脂肪酸转化为烯醛类挥发物。研究结果表明，“菌花香”的形成是由黑毛茶的基础香气加上以冠突散囊菌为主体的菌群协同发酵所形成的。

关键词

茯砖茶 / 菌花香 / 烯醛类化合物 / 合成途径 / 多组学