新聞網(wǎng)訊  位于云南省怒江傈僳族自治州瀘水市東南部的老窩白族鄉(xiāng)，地處怒江東岸、碧羅雪山南緣。境內(nèi)地形地貌十分復(fù)雜，山高谷深，夾雜著雪山林海、高山湖泊，平均海拔在2000 m以上，年平均溫度在15℃以下。在這種特殊的地理環(huán)境中，當(dāng)?shù)乩习傩瞻l(fā)明了腌制及發(fā)酵技術(shù)，制作出傳統(tǒng)發(fā)酵食品——老窩火腿，并代代相傳。

通過(guò)民族生物學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)厝藶楂@得風(fēng)味獨(dú)特的老窩火腿，在品種選擇、發(fā)酵時(shí)間上都有獨(dú)特的認(rèn)知和做法，特別是認(rèn)為火腿表面的霉層能夠促進(jìn)老窩火腿風(fēng)味的形成，而且可以根據(jù)霉層變化判斷火腿的成熟度與質(zhì)量高低。組成這種霉層的微生物群落究竟是什么？發(fā)揮怎樣的作用？我校生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院龍春林教授團(tuán)隊(duì)采用高通量測(cè)序與現(xiàn)代分析技術(shù)，從宏基因組學(xué)和代謝組學(xué)方面對(duì)老窩火腿的霉層與風(fēng)味關(guān)系問(wèn)題進(jìn)行了研究。2020年8月10日，該研究成果以“Variation of microbiological and biochemical profiles ofLaowoDry-cured Ham, an indigenous fermented food, during Ripening by GC-TOF-MS and UPLC-QTOF-MS”為題在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry（SCI農(nóng)林科學(xué)大類一區(qū)）在線發(fā)表。

圖1 作坊中晾掛發(fā)酵的老窩火腿

高通量測(cè)序研究表明，老窩火腿的微生物組成十分豐富，共發(fā)現(xiàn)502個(gè)屬的細(xì)菌和28個(gè)屬的真菌，其中核心細(xì)菌屬Lentibacillus和Mesorhizobium以及核心真菌屬Eremascus和Xerochrysium是首次在發(fā)酵肉制品中發(fā)現(xiàn)的（圖2）。采用GC-TOF-MS和UPLC-QTOF-MS進(jìn)行代謝組學(xué)研究顯示，不同發(fā)酵時(shí)間（1年、2年、3年）的老窩火腿在代謝成分方面存在顯著差異，分別鑒定了27和30種差異代謝物，差異代謝物與不同發(fā)酵時(shí)間老窩火腿的風(fēng)味有關(guān)，從而驗(yàn)證了當(dāng)?shù)厝说膫鹘y(tǒng)知識(shí)具有科學(xué)內(nèi)涵。此外，并未發(fā)現(xiàn)真菌毒素的存在，卻發(fā)現(xiàn)一些具有藥理活性的化合物（如抗癲癇劑levetiracetam）。研究結(jié)果支持了食用老窩火腿的安全性和藥食同源性。Pearson相關(guān)系數(shù)關(guān)聯(lián)性分析表明，火腿中的微生物能夠促進(jìn)風(fēng)味活性代謝成分的生成（圖3），由此說(shuō)明當(dāng)?shù)厝说膫鹘y(tǒng)智慧——微生物有利于火腿良好風(fēng)味的形成，提供了科學(xué)依據(jù)。

圖2 不同年份老窩火腿的微生物組成

本研究的創(chuàng)新性在于：采用高通量測(cè)序、GC-TOF-MS和UPLC-QTOF-MS相結(jié)合的方法對(duì)民族風(fēng)味食品——老窩火腿的微生物組成與化學(xué)成分進(jìn)行研究，揭示了老窩火腿相關(guān)傳統(tǒng)知識(shí)的科學(xué)性，為同類研究提供可借鑒的模式。

圖3 核心微生物與關(guān)鍵代謝成分的關(guān)聯(lián)性分析

該論文博士研究生林鋒科為本文第一作者，龍春林教授為通訊作者。文章鏈接：https://dx.doi.org/10.1021/acs.jafc.0c03254，

本研究得到生態(tài)環(huán)境部項(xiàng)目（2019HB2096001006）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31870316 & 31761143001）、民族醫(yī)藥教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目（KLEM-ZZ201906 & KLEM-ZZ201904）和中央民族大學(xué)“雙一流”建設(shè)項(xiàng)目（YLDXXK201819）的資助。