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2023年我国食用菌总产量高达4 334.17万 t,稳居全球首位,占世界总产量的75%以上,且总体呈持续增长态势。在中央一号文件持续推动食用菌产业提质增效的背景下,食用菌产业已跃升为我国第五大种植业,已成为推动乡村振兴和践行“大食物观”下构建多元食物供给体系的重要途径。其中,黑皮鸡枞菌(Oudemansiella raphanipes),别称长根菇、露水鸡枞等,2023年全国产量89 162.35 t,较去年增幅高达90.53%,主要分布在山东、湖南、四川和云南等地,富含蛋白、鲜味氨基酸及多酚类等营养成分,近年来因其独特的食品风味而受到消费者的青睐。但细长状的黑皮鸡枞菌相较于大宗食用菌(如香菇、双孢蘑菇等)在物流贮藏过程中更易“脱伞”和受到机械损伤,导致呼吸作用加剧,缩短其货架期。有研究发现,采用低温结合切根处理的方法可以保持采后黑皮鸡枞菌风味,降低质量损失,延长货架期。然而,这些传统的物理处理无法从根本上抑制采后黑皮鸡枞菌品质劣变现象的发生,因此,开发绿色、安全、节能和高效的采后黑皮鸡枞菌保鲜技术仍为当务之急。

γ射线辐照作为一种穿透能力极强的非热杀菌技术,除杀灭微生物外,还可以调节农产品自身代谢进程,对其理化、营养、风味和感官等品质造成一定的影响,从而达到抑制采后呼吸强度、降低代谢速率、延缓品质劣变的目的,现已在农产品保鲜和食品杀菌等领域广泛应用。已有研究证明,γ射线辐照和聚乙烯薄膜复合处理有利于保持采后双孢蘑菇的理化品质。Fernandes等研究指出,γ射线辐照能够有效提升美味牛肝菌切片的抗氧化活性,且符合健康膳食摄入的安全标准。辐照处理的安全性问题经国际原子能机构专家委员确认,总平均剂量小于10 kGy的辐照处理不会对食品产生毒理学、营养或微生物危害。在食用菌保鲜领域,辐照剂量的精准调控对保鲜效果具有积极作用,但目前针对黑皮鸡枞菌采后保鲜方面,尚未明确辐照剂量与其保鲜效应的关系,尤其对呼吸及能量代谢的调控机制仍属空白。因此,探究γ射线辐照不同剂量的保鲜效果,并研究辐照处理对黑皮鸡枞菌呼吸及能量代谢网络的调控,是优化其保鲜工艺的关键突破口。

呼吸和能量代谢是影响采后食用菌品质的重要因素,采后食用菌需要一定的能量水平维持正常的生理代谢,细胞能量供应降低或不足会导致代谢功能障碍,加速食用菌的采后品质劣变。食用菌采后通常会维持较高的呼吸速率,通过糖酵解(EMP)、三羧酸(TCA)循环和电子传递链(ETC)等方式代谢碳水化合物并提供能量。线粒体作为细胞的能量工厂,TCA循环和ETC的关键酶——琥珀酸脱氢酶(SDH)和细胞色素c氧化酶(CCO)均位于其膜上,而EMP的关键酶——磷酸葡萄糖异构酶(PGI)和丙酮酸激酶(PK)则在细胞质基质中发挥作用。呼吸代谢是产生能量的主要途径,但呼吸速率过高会大量消耗食用菌的自身代谢物,从而加速食用菌的品质劣变,较高的能量水平能够对食用菌的呼吸作用产生一定程度的抑制效果。此前有研究报道,褪黑素-柚子精油双层膜包装能够使采后双孢蘑菇维持一定的能量水平,从而延长双孢蘑菇采后货架期。同样地,Yang Wenjian等研究发现,纳米复合材料包装可以通过调节采后金针菇的呼吸速率,延缓采后金针菇的衰老。但γ射线辐照对黑皮鸡枞菌EMP、TCA循环、ETC及能量平衡的调控机制尚未阐明,揭示辐照剂量与呼吸-能量代谢的相关性,是突破其保鲜技术瓶颈的核心路径。

湖北工业大学生命科学与健康工程学院的王飞宇、张玉*,湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所的史德芳*等以黑皮鸡枞菌为对象,探究不同辐照剂量的γ射线处理对采后黑皮鸡枞菌呼吸和能量代谢的影响,阐释γ射线辐照处理延缓采后黑皮鸡枞菌品质劣变的机制,筛选本研究中的最优辐照剂量,以期为γ射线辐照用于黑皮鸡枞菌采后保鲜提供理论依据和技术参考。

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不同剂量γ射线辐照对黑皮鸡枞菌感官品质的影响

感官品质是影响黑皮鸡枞菌商品可接受度的重要因素,其品质波动直接关联消费者的购买意愿。如图2A所示,随着贮藏时间的延长,采后黑皮鸡枞菌感官品质呈下降趋势。贮藏末期(第8天),1.5 kGy处理组的感官品质最差,子实体严重失水皱缩,纵切面呈黑褐色;CK组子实体也发生一定程度的皱缩,外观色泽斑驳不均;0.5 kGy处理组感官品质最优,仅根部切口处略微褐变。贮藏第8天,0.5 kGy处理组总评分高达51,较CK组、1.0 kGy和1.5 kGy处理组分别高24.5%、11.8%和31.4%(图2B),表明该组样品还保持较好的感官品质,整体接受度较高。

黑皮鸡枞菌的色泽直接决定着消费者的可接受程度。如图2C所示,黑皮鸡枞菌的L*值随贮藏时间延长呈下降趋势,辐照样品的L*值始终高于CK组,至贮藏6~8 d,0.5 kGy处理组的L*值显著高于其他组(P<0.05),这表明0.5 kGy辐照处理能够维持较高的L*值。如图2D所示,黑皮鸡枞菌的h°整体呈下降趋势,表明黑皮鸡枞菌的色泽随贮藏时间延长逐渐劣变,在整个贮藏期间,0.5 kGy处理组的h°显著高于其他组(P <0.0 5)。这与崔媛等研究发现合适剂量(0.9 kGy)电子束转靶X射线处理能够延缓双孢蘑菇颜色劣变的结论相似,这可能是由于合适剂量的辐照处理激发了采后黑皮鸡枞菌的抗逆胁迫系统,在一定程度上对其代谢水平进行平衡,使得该剂量条件下黑皮鸡枞菌在贮藏过程中表观品质最佳。

硬度是黑皮鸡枞菌质构属性中的重要指标,其变化与呼吸作用导致的水分流失有关,子实体的软化是影响采后黑皮鸡枞菌经济价值的一个突出问题。γ射线辐照处理对采后黑皮鸡枞菌硬度的影响见图2E~F,在贮藏初期(第2天),黑皮鸡枞菌的菌盖和CK组的菌柄硬度急剧降低,可能是由于蛋白质和多糖等营养物质降解导致的。0.5 kGy处理组除第4天菌盖硬度略低于1.0 kGy处理组外,其余取样时间0.5 kGy处理组的菌柄和菌盖硬度均显著高于其余各组(P<0.05)。贮藏第8天,0.5 kGy处理组菌盖和菌柄硬度分别较CK组高16.28%和16.41%,表明0.5 kGy辐照处理能有效抑制采后黑皮鸡枞菌的软化,这一实验结果可能与该剂量条件下黑皮鸡枞菌自身的辐照胁迫应激反应以及辐照处理能够减缓采后食用菌营养品质衰退有关。这与崔媛和Dong Shuting等得出的X射线处理能够延缓双孢蘑菇贮藏过程中硬度损失的研究结果一致。

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2

不同剂量γ射线辐照对黑皮鸡枞菌质量损失率的影响

黑皮鸡枞菌采后易受到机械损伤,导致呼吸与蒸腾作用加剧,使菌体大量失水,造成细胞膨压下降,从而导致子实体质量损失,降低其经济价值。由图3可知,随着贮藏时间延长黑皮鸡枞菌质量损失率呈上升趋势,但辐照处理组的质量损失率均始终低于CK组,其中0.5 kGy处理组对采后黑皮鸡枞菌质量损失的抑制效果最佳。贮藏末期,0.5 kGy处理组的质量损失率显著低于CK组、1.0 kGy和1.5 kGy处理组(P<0.05),分别低0.13%、0.04%和0.10%,本研究结果与Shi Defang等研究结果一致,表明γ射线辐照能够有效减缓食用菌贮藏过程中的水分流失,这可能与辐照处理对采后食用菌水分分布的影响有关。

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3

不同剂量γ射线辐照对黑皮鸡枞菌呼吸速率的影响

食用菌组织含水量较高,采后仍具有较强的呼吸作用,生理代谢旺盛,导致货架期较短。如图4所示,在贮藏过程中,处理组的呼吸速率整体呈下降趋势。贮藏初期,处理组的呼吸速率均高于CK组,这可能与辐照胁迫诱导的生理应激反应有关;贮藏第4~8天,0.5 kGy处理组的呼吸速率始终低于CK组;贮藏末期,各处理组呼吸速率均显著低于CK组(P<0.05),其中0.5 kGy处理组对呼吸作用的抑制效果最为显著(P<0.05)。Hou Lijuan等研究发现0.8 kGy剂量辐照处理能够抑制草菇采后呼吸速率,减缓其采后品质劣变过程,与本研究结果一致,这可能与辐照处理能够抑制呼吸代谢相关酶的活性有关。综上,0.5 kGy辐照处理能有效抑制采后黑皮鸡枞菌呼吸速率,减少营养物质消耗,延长货架期。

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不同剂量γ射线辐照对黑皮鸡枞菌营养品质的影响

可溶性固形物是黑皮鸡枞菌采后呼吸代谢过程中不可或缺的营养物质来源,也是衡量其营养品质、反映其衰老进程的重要指标。如图5A所示,采后黑皮鸡枞菌的初始可溶性固形物含量为9°Brix,在整个贮藏期间,可溶性固形物含量整体呈下降趋势。贮藏初期,0.5 kGy处理组可溶性固形物含量显著高于其他组,分别较CK组、1.0 kGy和1.5 kGy处理组高1%、0.83%和1.67%,可能是因为合适剂量的辐照处理在一定程度上能够对采后黑皮鸡枞菌的呼吸代谢产生抑制效果,降低了营养物质消耗速率。而在整个贮藏过程中,1.5 kGy处理组的可溶性固形物含量均低于CK组,高剂量辐照处理加快了呼吸速率,导致可溶性固形物作为呼吸代谢的底物被快速消耗。综上,0.5 kGy辐照处理能够有效减缓采后黑皮鸡枞菌可溶性固形物的消耗速率。

可溶性蛋白是食用菌中的重要营养成分,其含量的高低与食用菌组织的破坏程度密切相关。由图5B可知,随着贮藏时间的延长,黑皮鸡枞菌的可溶性蛋白含量整体呈下降趋势。贮藏第4天时,处理组可溶性蛋白含量均有不同程度的上升,这可能是贮藏初期,辐照胁迫能够在一定程度上延缓黑皮鸡枞菌呼吸代谢速率的降低,减少了可溶性蛋白的消耗。在整个贮藏期间,0.5 kGy辐照组的可溶性蛋白含量均高于其他组,贮藏末期,CK组和0.5、1.0、1.5 kGy处理组的可溶性蛋白含量分别较初始值降低了33.9%、27.4%、31.8%和35.2%。Meng Ailian等也在研究中发现,对采后羊肚菌进行1~2 kGy γ射线辐照处理可有效减缓其可溶性蛋白含量下降,有利于在贮藏过程中保持完整的营养品质。综上,0.5 kGy辐照处理能够降低采后黑皮鸡枞菌的呼吸速率,降低其对可溶性蛋白的消耗,从而保持黑皮鸡枞菌的营养品质。

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不同剂量γ射线辐照对黑皮鸡枞菌呼吸代谢相关酶活性的影响

PGI是EMP的重要胞内酶,可以催化6-磷酸葡萄糖和6-磷酸果糖的相互转换;而PK则是EMP的关键酶之一,它能够在催化磷酸烯醇式丙酮酸生成丙酮酸的同时产生ATP,两者共同保障EMP的高效运行。如图6A所示,在贮藏期间,采后黑皮鸡枞菌的PGI活性呈逐渐上升的趋势,1.0、1.5 kGy处理组在贮藏第6天PGI活性有所降低,这可能是较高剂量的辐照破坏了酶分子与底物结合的特异结构导致的。贮藏初期,0.5 kGy处理组的PGI活性较于第0天有所降低,而1.0、1.5 kGy处理组的PGI活性均高于初始值,可能是较高剂量的辐照处理会引发胁迫效应,导致采后黑皮鸡枞菌呼吸速率升高;此后,其PGI活性始终低于其他组,至贮藏末期,PGI活性显著低于CK组(P<0.05),仅为1 434.09 nmol/(min·g)。由图6B可知,CK组和0.5 kGy处理组的PK活性与PGI活性变化趋势相同。贮藏第6天,0.5 kGy处理组的PK活性显著低于其他组(P<0.05);贮藏末期,仅为CK组的61%。而1.0、1.5 kGy处理组的PK活性在贮藏2~6 d显著高于CK组(P<0.05);贮藏末期,两组的PK活性虽略有降低,但仍显著高于0.5 kGy处理组(3 109.39 nmol/(min·g))(P<0.05)。这表明0.5 kGy辐照处理能够通过抑制PGI和PK活性降低EMP转运效率,抑制采后黑皮鸡枞菌呼吸速率,延长贮藏时间。Wang Li等研究发现,硫化氢能够抑制采后桃果实的PGI和PK活性,延长贮藏时间,这与本研究结果相似。

SDH是TCA循环的关键酶,位于线粒体内膜上,负责催化琥珀酸生成延胡索酸,此外SDH在ETC中也发挥重要作用。如图6C所示,采后黑皮鸡枞菌的SDH活性在贮藏初期达到峰值,此后呈现先降低后升高的趋势。贮藏初期,CK组的SDH活性显著高于处理组(P<0.05),分别是0.5、1.0、1.5 kGy处理组酶活性的1.94、1.56、1.27倍;同时,0.5 kGy处理组的SDH活性显著低于其他组。贮藏第4、6天,处理组的SDH活性显著高于CK组(P<0.05),这可能是辐照胁迫能够短期加快呼吸代谢。贮藏第8天,0.5 kGy处理组的SDH活性仅有54.42 U/g,显著低于其他组(P<0.05),表明贮藏末期黑皮鸡枞菌的TCA转运受到抑制,降低呼吸代谢底物的消耗。Fang Donglu等研究发现,纳米包装材料能够有效抑制金针菇贮藏期间SDH活性,维持能量供应平衡,从而延长货架期。

CCO作为ETC的末端氧化酶,是细胞线粒体功能和能量代谢的重要指标,它参与电子转移过程,催化氧气合成水,并驱动H+的转移,建立跨膜质子梯度,对氧化磷酸化过程中有氧代谢和能量生成至关重要。如图6D所示,采后黑皮鸡枞菌的CCO活性整体呈上升趋势,整个贮藏期间,0.5 kGy处理组的CCO活性显著低于其他组(P<0.05)。贮藏初期,1.5 kGy处理组CCO活性显著高于其他处理组,这可能与黑皮鸡枞菌采后应激反应有关,导致呼吸代谢加速;贮藏第6天,CK组的酶活性达到峰值,高达28.24 nmol/(min·g);贮藏第8天,0.5 kGy处理组CCO活性仅为CK组的85.9%,显著低于其他组(P<0.05),表明0.5 kGy辐照处理能够抑制PGI、PK、SDH和CCO活性,从而抑制EMP、TCA和ETC途径,降低采后呼吸速率,减少营养物质消耗,延缓采后黑皮鸡枞菌衰老,这与超声波处理能够通过抑制草菇的SDH、PGI和CCO活性,改善草菇采后品质的研究结果一致。而黄欣莉等研究发现1-甲基环丙烯处理能够提高香菇贮藏期间的SDH和CCO活性,维持子实体能量水平和能量代谢相关酶的活性,与本研究结果相反,这可能由辐照处理使部分酶分子的特异性结构被破坏引起。

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6

不同剂量γ射线辐照对ATP酶活性的影响

H+-ATP酶能够参与各种营养物质和离子跨膜运输,促进胞内pH值稳态,其活性与能量损失之间呈正相关。如图7A所示,贮藏初期,0.5、1.0 kGy处理组的H+-ATP酶活性达到峰值,分别为23.53 μmol/(h·g)和22.93 μmol/(h·g),而CK和1.5 kGy处理组分别下降至初始值的69.76%和78.24%,这可能是因为适当的辐照剂量处理能够加速呼吸代谢,但较高剂量的辐照可能会破坏酶的空间构象,导致其催化效能下降。贮藏第4~8天,黑皮鸡枞菌H+-ATP酶活性随贮藏时间的延长逐渐降低。贮藏末期,0.5 kGy处理组H+-ATP酶活性降至16.4 μmol/(h·g),但仍高于其他组。综上,γ射线辐照处理可显著抑制采后黑皮鸡枞菌H+-ATP酶活性的下降,其中0.5 kGy处理组表现出最为突出的调控效果。

Ca2+-ATP酶主要位于质膜和其他细胞器外膜,负责维持细胞内Ca2+稳态,参与细胞内Ca2+信号转导,调节细胞代谢,保护细胞膜完整性。如图7B所示,贮藏期间,Ca2+-ATP酶活性呈先降低后升高的趋势,除贮藏第0天外,1.0、0.5 kGy处理组Ca2+-ATP酶活性均显著高于CK组(P<0.05),而1.5 kGy处理组相较于CK组提升并不显著。同时,0.5 kGy处理组的Ca2+-ATP酶活性在0~4 d逐渐下降至4.41 μmol/(h·g),随后迅速上升,但在整个贮藏期内均显著高于其他组(P<0.05)。

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Han Jiali和Li Ling等研究表明,利用0.8 mmol/L外源ATP处理或80% O2+20% CO2气调包装采后双孢蘑菇,能够减缓其ATP酶活性下降,延长双孢蘑菇的货架期。胡宇欣等研究发现,超声处理能够维持采后鹿茸菇的ATP酶活性,延缓ATP含量下降,保持其良好的贮藏品质。由此可知,0.5 kGy辐照处理可能会通过抑制黑皮鸡枞菌采后的自身代谢活动,维持较高的H+-ATP酶和Ca2+-ATP酶活性,保持相对稳定的能量状态,从而延缓其采后品质劣变进程。

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不同剂量γ射线辐照对黑皮鸡枞菌NAD和NADH含量的影响

NAD(H)是吡啶核苷酸的主要类型之一,NADH是EMP和TCA循环的主要产物,通过ETC参与ATP合成并再生为NAD。如图8A所示,在贮藏过程中,NAD含量先急剧上升,后逐步下降,除1.5 kGy处理组外,其余组都在贮藏初期达到峰值。如图8B所示,1.0、1.5 kGy处理组的NADH含量均在贮藏初期达到峰值,而0.5 kGy处理组和CK组的NADH含量则是先降低后升高。这可能源于贮藏初期黑皮鸡枞菌因采后应激消耗大量ATP,从而加速了ATP合成,在ATP合成过程中会产生大量的NAD;同时,较高剂量的辐照胁迫也会加快呼吸代谢速率,产生大量的NADH用于ATP合成。贮藏第4~8天,0.5 kGy处理组的NAD(H)含量始终低于其他组,至第8天,0.5 kGy处理组的NAD(H)含量与CK组差异显著(P<0.05),NAD和NADH含量仅分别为CK组的68.4%和74.4%。在Wang Liang等的研究中,NAD(H)含量不足与EMP-TCA比例较低有关,降低NAD(H)含量可以延缓冷藏条件下采后双孢蘑菇的衰老。综上,0.5 kGy辐照处理能够降低采后黑皮鸡枞菌PGI和SDH等呼吸代谢关键酶的活性,降低EMP-TCA转运效率,从而影响NAD和NADH含量,延缓采后黑皮鸡枞菌的衰老。

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8

不同剂量γ射线辐照对黑皮鸡枞菌ATP、ADP和AMP及能荷水平的影响

ATP是最基本的能量载体,在代谢活动中起着关键作用,因此,监测食用菌贮藏过程中ATP含量变化和能荷状态,并维持食用菌贮藏期间较高的能量水平,是延长采后食用菌货架期的关键。如图9A所示,黑皮鸡枞菌ATP含量在贮藏期间呈下降趋势,CK组的ATP含量从初始值25.5 μg/g降至贮藏末期的11.0 μg/g,表明未经辐照处理的样品能量代谢能力快速衰退。相比之下,贮藏末期0.5 kGy处理组的ATP含量高达14.01 μg/g,较CK组提升了27%,更在整个贮藏期间都显著高于其他组,这可能与0.5 kGy辐照处理较其余组保持了更高的ATP酶活性有关(P<0.05)。马宁等的研究发现,维持高水平的ATP含量,能够延缓采后金针菇衰老。1.0 kGy辐照处理虽也能在一定程度上抑制ATP含量的下降,但效果不够显著;1.5 kGy处理组则未表现出对ATP含量下降的明显抑制效果。如图9B所示,黑皮鸡枞菌贮藏期间的ADP含量变化趋势与ATP相似,0.5 kGy处理组ADP含量均高于其他组(P<0.05),至贮藏末期,其含量已分别是CK组和1.0、1.5 kGy处理组的1.58倍和1.51、2.74倍。如图9C所示,采后黑皮鸡枞菌AMP含量在贮藏过程呈上升趋势,贮藏末期CK组和0.5、1.0、1.5 kGy处理组较初始值(2.28 μg/g)分别增加了6.64、4.32、5.31、7.21 μg/g,这一变化与ATP、ADP的降解形成协同效应。如图9D所示,黑皮鸡枞菌的能荷水平在整个贮藏期间逐渐下降,0.5、1.0 kGy辐照处理能够维持一定的能荷水平,0.5 kGy处理组的能荷水平在整个贮藏期间均显著高于CK组(P<0.05);1.5 kGy处理组较CK组于贮藏初期未表现出明显的能荷水平差异,至贮藏末期,其能荷水平显著低于其他组(P<0.05)。而Zhang Xu等研究发现微波处理能够延缓采后红托竹荪ATP和ADP含量下降,维持较高的能荷水平,从而延缓采后红托竹荪的品质劣变。综上,0.5 kGy辐照处理有效延缓了采后黑皮鸡枞菌贮藏期间ATP、ADP含量和能荷水平下降,抑制了AMP含量的上升,使其维持在一个相对稳定的能量水平,保证采后黑皮鸡枞菌生命活动的能量供应。

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9

不同剂量γ射线辐照黑皮鸡枞菌综合品质的主成分分析(PCA)

为对不同剂量γ射线辐照处理采后黑皮鸡枞菌贮藏第8天的品质进行综合评价,并选出保鲜效果最佳的辐照剂量,选择L*、h°、硬度(菌盖)、硬度(菌柄)、质量损失率、呼吸速率、可溶性固形物、可溶性蛋白、PGI、PK、SDH、CCO、H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶、NAD、NADH、ATP、ADP、AMP和能荷共20个指标对采后黑皮鸡枞菌进行PCA,结果如图10、表2所示,特征值大于1的PC有3个,累计方差贡献率达到94.209%,因此可选用前3个PC对不同γ射线辐照剂量处理黑皮鸡枞菌的综合品质进行评价。PC1包括L*、h°、硬度(菌盖)、硬度(菌柄)、质量损失率、呼吸速率、可溶性固形物、可溶性蛋白、PK、SDH、CCO、H+-ATP酶、Ca2+-ATP酶、NADH、ATP、ADP、AMP和能荷,其方差贡献率为68.63%;PC2为NAD,其方差贡献率为18.578%;PC3为PGI,其方差贡献率为7.002%。

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将各指标原始数据标准化,再通过表2中的特征值与各指标的载荷计算特征向量,以此构建3个PC的函数表达式:

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以3个PC的贡献率为加权系数,构建出不同剂量γ射线辐照处理黑皮鸡枞菌贮藏末期品质的综合评价函数:F=0.686F1+0.186F2+0.07F3。根据综合评价函数计算CK组和3种不同辐照剂量处理组模型评价得分F,结果如表3所示。F值大小排序为0.5 kGy>1.0 kGy>1.5 kGy>CK。因此,可判断0.5 kGy是γ射线辐照处理延缓采后黑皮鸡枞菌贮藏品质劣变及其呼吸和能量代谢衰退的最优剂量。

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结论

本研究通过对采后黑皮鸡枞菌进行不同剂量的γ射线辐照处理,分析0.5、1.0、1.5 kGy辐照处理对其贮藏品质及呼吸和能量代谢变化的影响。结果表明,0.5 kGy处理组的贮藏品质在贮藏末期优于1.0 kGy处理组;而1.5 kGy辐照处理无法保持较好的贮藏品质。生理生化分析结果显示,0.5 kGy辐照处理可有效维持采后黑皮鸡枞菌的感官品质和硬度,降低质量损失率和呼吸速率,减少营养物质流失,抑制PGI、PK、SDH和CCO等呼吸代谢相关酶的活性和NAD(H)含量升高,并通过维持H+-ATP酶和Ca2+-ATP酶活性显著提高ATP、ADP和能荷水平,以此达到延缓采后黑皮鸡枞菌衰老、延长其货架期的目的。研究表明,γ射线辐照这一非热物理保鲜技术在黑皮鸡枞菌采后贮藏保鲜中具有极高的应用价值,能够有效抑制酶活性,0.5 kGy辐照剂量处理通过调节其采后呼吸和能量代谢过程,实现贮藏品质提升,达到延长货架期的保鲜目的。

然而,目前γ射线辐照技术还存在着一定的不足,例如高剂量的辐照可能会使水分子发生电离,诱导自由基的产生,导致潜在的氧化损伤或风味变化;此外,较高的资金投入及消费者对辐照农产品的安全认知偏差也会限制辐照的规模化应用。为进一步开发γ射线辐照在食用菌保鲜领域的应用潜力,亟需进行以下研究:1)进一步通过引入组学技术(转录组、蛋白组和代谢组等)和自由基化学及其反应动力学,分析食用菌子实体内物质成分在一定贮藏环境时空条件下的辐照效应,揭示辐照保鲜的分子机制;2)以辐照技术应用为核心,进一步结合磁电耦合和低温等离子技术及智能包装,构建绿色、健康、高效保鲜体系。

作者简介

通信作者:

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张玉 副教授

湖北工业大学生命科学与健康工程学院

女,博士,副教授,硕士生导师。研究方向:农产品加工和功能性成分挖掘及利用等。湖北省“三区人才”,武汉市优秀特派员,湖北省经信厅中小微企业“科技副总”,湖北省委组织部第九批博士服务团成员。

主持或参与国家自然科学基金、湖北省科技厅重大专项、湖北省科技支撑项目、湖北省自然科学基金面上项目等10余项。相关成果获得2017年湖北省科技进步一等奖、2022年湖北省科技成果推广二等奖及2022年中国食品工业协会三等奖。在国内外专业期刊上发表学术论文40多篇,授权多项国家发明专利,出版学术专著1 部,编写湖北省地方标准2 项。

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史德芳 研究员

湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所

男,博士,研究员,研究方向:食用菌保鲜加工及冷链物流贮运技术开发,食用菌功能性成分挖掘及利用等。中国农学会农产品物流分会常务委员,中国菌物学会食用菌采后与加工分会常务理事,中国食用菌协会药用真菌委员会委员,湖北省优秀科技特派员,腾讯大楚网食品安全专家,湖北省经信厅中小微企业-合味康公司“科技副总”,湖北省农业科学院领军人才,武汉市食品安全标准评估专家,中国科学院大学研究生行业导师,华中农业大学、湖北工业大学、武汉轻工大学等高校研究生导师。

主持或参与国家重点项目课题、国家自然科学基金、中央引导地方专项、农业农村部产地初加工基地建设项目、湖北省科技揭榜制项目、湖北省重点研发项目、湖北省农业科技创新中心项目等项目30 项。相关成果获得2023、2010年度省科技进步一等奖、2016、2019、2022年省科技进步二等奖。在国内外专业期刊上发表学术论文50多篇。工作以来,致力于食用菌科技成果推广应用,多项授权国家发明专利实现转化应用,深度服务省内湖北裕国菇业、品源(现代)农业、钟祥兴利、湖北浩伟、蛹虫草健康(武汉)等10余家食用菌加工龙头/特色企业,研制开发了香菇调味液、食用菌预制调理产品、低GI香菇茶米、菌菇速溶汤、冻干菇脆、蛹虫草酒等食用菌新产品。

第一作者:

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王飞宇 研究生

湖北工业大学生命科学与健康工程学院

湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所

男,23级在读研究生,目前就读于湖北工业大学生命科学与健康工程学院,在湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所进行校外联合培养。研究方向:主要研究方向为食用菌辐照保鲜工艺研发。

参与国家级及省部级项目2 项,包括湖北省重点研发计划和山西省科技重大专项揭榜挂帅项目。在食用菌保鲜领域,主导完成γ射线辐照对黑皮鸡枞菌采后品质研究,确定最优辐照剂量,使菌体呼吸速率降低,货架期延长。横向合作方面,服务钟祥兴利、武汉淘小菇等企业,在校获研究生学业一等、二等和三等奖学金各1 项。

引文格式:

王飞宇, 邬林超, 石红梅, 等. γ射线辐照对采后黑皮鸡枞菌贮藏品质及呼吸和能量代谢的影响[J]. 食品科学, 2026, 47(4): 253-264. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250811-056.

WANG Feiyu, WU Linchao, SHI Hongmei, et al. Effect of γ-ray irradiation on the postharvest storage quality, respiration and energy metabolism of Oudemansiella raphanipes[J]. Food Science, 2026, 47(4): 253-264. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250811-056.

实习编辑:梁雯菁;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

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为系统提升我国食品营养与安全的科技创新策源能力,加速科技成果向现实生产力转化,推动食品产业向绿色化、智能化、高端化转型升级,由北京食品科学研究院、中国食品杂志社《食品科学》杂志(EI收录)、中国食品杂志社《Food Science and Human Wellness》杂志(SCI收录)、中国食品杂志社《Journal of Future Foods》杂志(ESCI收录)主办,合肥工业大学、安徽省食品行业协会、安徽大学、合肥大学、合肥师范学院、北京工商大学、中国科技大学附属第一医院临床营养科、安徽粮食工程职业学院、皖西学院、滁州学院、蚌埠学院共同主办的“ 第六届食品科学与人类健康国际研讨会 ”,将于 2026年8月15-16日(8月14日全天报到) 在 中国 安徽 合肥 召开。

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