冷储核桃仁中微生物演替及代谢物动态的多组学分析

《International Journal of Food Microbiology》：Multi-omics analysis of microbial succession and metabolite dynamics in cold-stored walnut kernels

　　新鲜核桃仁在4℃冷储90天过程中，微生物群落以Proteobacteria（83.35%-87.13%）为主，假单胞菌快速增殖，镰刀菌等真菌丰度上升，检测到致病菌如金黄色葡萄球菌。代谢分析显示甘油磷脂代谢和糖酵解通路被激活，亚油酸（C18:3）动态变化受微生物（如镰刀菌）和酶（如脂氧合酶）协同调控，关联假单胞菌、Agathobacter等与关键代谢物。该研究首次构建冷储核桃“微生物-酶-代谢物”三重调控网络，为靶向保鲜技术提供理论支撑。

　　

杨洋庚|谢芳仪|刘亚娜|张世新|胡博凯|王继辉|杨光

中国贵州省贵阳市，贵州省林业科学院核桃研究所，550005

摘要

新鲜核桃仁由于水分含量高且生理代谢活跃，在冷藏过程中极易受到微生物污染和品质下降的影响，这对储存安全构成了挑战。本研究系统地探讨了新鲜去壳核桃仁在4°C冷藏条件下90天内的微生物群落变化、代谢物动态以及品质变化情况。结果表明，在整个储存期间，细菌群落主要由变形菌门（Proteobacteria）主导（占83.35%–87.13%），最初占主导地位的Paucibacter属细菌相对丰度略有下降，而耐寒的假单胞菌属（Pseudomonas）则显著增加。同时，真菌群落中的耐寒腐生菌如镰刀菌（Fusarium）和双极菌（Bipolaris）也得到富集。检测到了潜在的致病菌（如金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌），并且FB2和OTA的含量随储存时间的延长而增加。共鉴定出915种代谢物，其中473种为差异表达代谢物（DEMs）。这些差异表达代谢物主要富集在甘油磷脂代谢（ko00561）和糖酵解（ko00010）途径中，表明微生物通过分解宿主中的脂质和碳水化合物来维持生长。脂肪酸组成动态变化，尤其是亚油酸（C18:3）的含量，其变化受到催化酶（如Lip、LOX）和微生物（如镰刀菌）的协同调控。微生物-代谢物相关性分析表明，假单胞菌属（Pseudomonas）、Agathobacter属等细菌与关键代谢物（如阿魏酸、亚油酸）之间存在关联，共同驱动了新鲜核桃仁的品质变化。本研究首次利用多组学技术揭示了新鲜核桃仁在冷藏过程中的“微生物-酶-代谢物”级联调控网络，为开发针对性的保鲜技术和食品安全风险控制提供了理论基础。