电解水对荞麦芽酚酸合成的调控作用

来源：中国食品学报杂志2025年第8期北京时间：

作者：杨子怡，李倩，李小东，张悦瑶，刘瑞，于章龙，孙元琳

单位：杨子怡运城学院生命科学系 山西省特优农产品梯次高值利用技术创新中心 山西运城 044000,李倩运城学院生命科学系 山西省特优农产品梯次高值利用技术创新中心 山西运城 044000,李小东运城学院生命科学系 山西省特优农产品梯次高值利用技术创新中心 山西运城 044000,张悦瑶运城学院生命科学系 山西省特优农产品梯次高值利用技术创新中心 山西运城 044000,刘瑞运城学院生命科学系 山西省特优农产品梯次高值利用技术创新中心 山西运城 044000,于章龙山西农业大学棉花研究所 山西运城 044000,孙元琳运城学院生命科学系 山西省特优农产品梯次高值利用技术创新中心 山西运城 044000,

摘要：为了探究不同理化指标的电解水对荞麦芽中酚酸类物质生物合成的调控作用，以‘晋荞6号’为材料，采用超高效液相色谱-串联飞行时间质谱联用仪(UHPLC-Q-TOF MS)技术和高通量转录组测序(RNA-seq)技术进行转录组学和代谢组学联合分析，筛选酚酸类差异代谢物和关键差异代谢酶基因，并随机选取其中5个基因进行qRT-PCR验证。结果表明，在荞麦芽中筛选到974个代谢物，差异代谢物主要富集在代谢途径和次级代谢产物生物合成代谢通路，酚酸类差异代谢物在不同处理组中的积累量存在明显的差异。电解水处理均可使DAHPS、PAL、C4H、CM基因表达量提高。在苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成途径和苯丙烷类生物合成途径中，共筛选获得14个酚酸合成相关差异代谢物和61条差异基因，其中对香豆酸与TAT、AST、HCT的表达调控趋势一致，咖啡酸与HCT的表达调控趋势一致，芥子酸积累与COMT、HCT、PAL的表达调控趋势一致。qRT-PCR结果显示，随机选取的5个酶基因在不同电解水处理组的荞麦芽中上下调的表达情况与转录组测序结果保持一致。研究结果初步解析了电解水对荞麦芽中酚酸类物质主要生物合成途径的调控作用，为后续研究荞麦芽有效成分生物合成机制，关键酶基因的发掘以及分子调控机制提供理论基础。

关键词：电解水; 荞麦芽; 酚酸; 转录组; 代谢组

基金资助：山西省基础研究计划项目(20210302124069)；山西省现代农业产业技术体系建设专项(2024 CYJSTX10-22)；山西省技术创新中心基地项目(202404010920021)