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为探究底物添加剂对食用菌代谢物的影响，研究人员以猴头菇（Hericium erinaceus）和杏鲍菇（Pleurotus eryngii）为对象，添加不同比例橄榄渣（OMSW）。结果显示 OMSW 影响蘑菇特殊代谢组，增加有益代谢物、减少有害物。该研究为优化底物设计提供依据。
蘑菇，这种在餐桌上备受青睐的食材，不仅口感独特，还富含蛋白质，对人体健康大有益处。像猴头菇（
Hericium erinaceus）和杏鲍菇（
Pleurotus eryngii），它们在亚洲乃至全球都深受欢迎，不仅用于烹饪美食，猴头菇还在传统中医里用于治疗胃炎和高血糖等疾病。
然而，在蘑菇的种植过程中，却存在着一些问题。通常，蘑菇在室内种植时，使用的底物多源于农业和工业废弃物，比如干木屑、谷物等。而橄榄油产业产生的大量废弃物，如橄榄渣（Olive Mill Solid Waste，OMSW），不仅污染环境，其处理也成为一大难题。虽然此前有研究尝试将 OMSW 添加到蘑菇种植底物中，发现它能增加某些有益成分，比如在种植杏鲍菇时，能提高 α 和 β 葡聚糖的浓度。但截至目前，OMSW 对蘑菇特殊代谢组的全面影响还未得到深入研究。
为了解开这些谜团，来自以色列 MIGAL - 加利利研究所（MIGAL - Galilee Research Institute）、荷兰瓦赫宁根大学（Wageningen University & Research）等机构的研究人员展开了一项研究。他们想知道，添加 OMSW 到底会对蘑菇的代谢物产生怎样的影响？这种影响是有益的，还是有害的？会不会带来食品安全风险？又是否会改变蘑菇的营养价值呢？
研究人员以猴头菇和杏鲍菇为研究对象，在种植过程中添加不同比例的 OMSW，分别设置了 0%、33%、60% 和 80% 的 OMSW 浓度组，每组设置三个生物学重复。通过一系列复杂而精细的实验，他们最终发现，OMSW 能够影响蘑菇的特殊代谢组。具体来说，猴头菇的子实体（fruiting body，FB）和菌丝体中富含的特殊次生代谢物比杏鲍菇更多。而且，OMSW 能增加猴头菇 FB 中某些 hericenone 类似物的含量，同时提高菌丝体中 erinacerin 代谢物的水平。更令人惊喜的是，高浓度的 OMSW 还能降低 ennatin 代谢物的丰度，ennatin 是一种具有细胞毒性的霉菌毒素，其含量降低意味着蘑菇的食用风险也降低了。这一研究成果发表在《Metabolomics》上，为蘑菇种植和食品安全领域提供了重要的参考依据。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，采用非靶向高分辨率液相色谱 - 质谱联用（HR LC - MS/MS）技术，对蘑菇样本中的小分子代谢物进行分析。接着，利用计算代谢组学策略，包括 GNPS 分子网络分析、MS2Query 和 FERMO 仪表板，对代谢物特征进行组织、注释和优先级排序。最后，通过色谱分离和核磁共振（1H - NMR）技术，对部分代谢物注释进行验证和微调 。
研究结果如下：
- FERMO 平台筛选受 OMSW 影响的猴头菇 FB 代谢物：利用 FERMO 软件筛选出在 80% OMSW 培养条件下，相较于 0% OMSW 培养条件下，含量增加两倍以上的代谢物特征，共得到 56 个。经注释，部分增加的代谢物如乙酰肉碱、(4aR,10aR)-6,7 - 二羟基 - 1,1,4a - 三甲基 - 3,4,10,10a - 四氢 - 2H - 菲 - 9 - 酮等；同时发现一种含量随 OMSW 增加而显著降低的代谢物，经注释为 pregn - 5 - ene3,14,20 - triol_3 - O - [3 - o - 甲基 - α - d - 吡喃半乳糖基 (1→4)-β - D - 洋地黄毒糖基吡喃糖苷] 。
- FBMN 分析猴头菇和杏鲍菇提取物：基于特征的分子网络（Feature - based Molecular Networking，FBMN）分析显示，猴头菇 FB 和菌丝体中的特殊次生代谢物比杏鲍菇更丰富。猴头菇的次生代谢物中约 40% 属于 prenol lipids，包括香豆素、蛇麻烯类、三萜类、二萜类和二萜内酯等。此外，还发现 OMSW 能增加猴头菇中 hericenone 和 erinacerin 家族代谢物的含量，同时降低 ennatin 衍生物等有害代谢物的水平。
- 利用1H NMR 光谱验证和微调蘑菇代谢物注释：对猴头菇在 80% OMSW 培养条件下的提取物进行1H NMR 分析，验证了部分代谢物的计算机注释结果，并通过对比文献数据，对一些代谢物的注释进行了微调，如纠正了对 Hericenone C、D、E 等代谢物的注释。
在研究结论和讨论部分，研究人员指出，计算代谢组学策略为研究蘑菇特殊代谢组以及底物添加剂对其影响提供了深入的视角。OMSW 的添加增加了有益特殊代谢物，如 hericenone 衍生物，同时减少了有害代谢物 ennatin 的含量，这可能有助于提高蘑菇的食品安全。虽然研究存在样本量较小等局限性，但该研究为蘑菇育种、优化底物设计以及开发更安全、营养更丰富的功能性食品提供了重要的理论支持和研究框架。
