[报告]

这是一项关于氮(N)和磷(P)营养条件对经济海藻品种海带Pyropia haitanensis食用品质影响的研究。主要研究成果如下:

作者和机构: ningning xu、kai xu、yan xu、dehua ji、wenlei wang和chaotian xie,均来自集美大学水产学院及其附属机构。本研究发表在《Food Chemistry》杂志2024年第448期。

学术背景: 海带作为重要的经济海藻,其颜色、风味和营养成分等食用品质特征对消费者的偏好和市场竞争力有着重要影响。营养元素N和P是影响海带生长发育和品质的两大关键因子。然而,N和P协同调控海带品质的分子机理尚不清楚。

研究内容和流程: 该研究采用了生理指标测定、宏观组学(转录组学和代谢组学)等多重分析手段,以期揭示N和P协同调控海带品质的分子基础。具体工作流程如下:

(1)选取两个对营养胁迫耐受性不同的海带品系,并在四种N和P水平(低N低P、低N高P、高N低P和高N高P)下进行培养。过程中测定各生理指标,包括生长率、元素积累量、色泽、色素含量、蛋白质和糖含量、游离氨基酸和5’-肌酸核苷酸(IMP)含量等。

(2)对四种处理下的海带样品进行转录组测序,分析差异表达基因(DEGs)并进行KEGG通路富集分析。

(3)对四种处理下的海带样品进行广谱靶向代谢组分析,获取差异累积代谢物(DAMs)数据。

(4)整合转录组和代谢组数据,分析高N/P条件下海带色素、氨基酸、游离糖等主要影响品质的代谢物的合成及调控机理。

主要结果: (1)高N条件促进了N代谢,导致叶绿素、藻红蛋白等色素积累增加,海带呈现深色;同时氨基酸和IMP合成增强,风味改善;但可溶性糖和细胞壁多糖含量下降。

(2)高P条件在N充足的情况下,进一步促进了碳代谢、氨基酸代谢和N代谢,提高了营养品质。

(3)海带对不同N/P水平的响应存在品系差异,品系9-iv表现出较强的N/P利用能力和品质调控潜力。

研究意义: 本研究揭示了N/P调控海带食用品质的分子机制,为优化海带养殖和加工、提高食品营养价值和风味提供了理论依据。

研究创新与亮点: (1)首次系统阐述了N/P协同调控海带叶绿素、藻红蛋白、氨基酸和IMP等与品质相关的主要代谢物的合成基础。

(2)整合多组学数据,较全面地揭示了N/P影响海带品质的调控网络。

(3)发现了具有调控品质潜力的优良品系,为育种应用奠定了基础。