这篇发表于《Journal of Future Foods》的研究论文《Integrated UHPLC-Q-Exactive-MS/MS metabolomics and network pharmacology to explore the potential mechanism of obesity prevention in Pleurotus eryngii treated with different cooking procedures》（IF：7.2，Q1区），由云南农业大学等单位的研究团队完成，系统探讨了不同烹饪方式对杏鲍菇（Pleurotus eryngii）代谢物组成、风味特征及其抗肥胖潜力的影响。

一、文章简介

本研究旨在利用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱联用技术（UHPLC-Q-Exactive-MS/MS），分析杏鲍菇在空气炸、水煮、煎炸和蒸制四种烹饪方式下的代谢物变化。研究发现，水煮，更有利于保留有益脂类及其衍生物，如不饱和脂肪酸、溶血磷脂酰胆碱、磷脂酰胆碱等，这些成分对心血管健康有益。同时，结合网络药理学与分子对接技术，预测其中碳水化合物成分的抗肥胖作用机制。该研究为优化杏鲍菇的烹饪方式提供了科学依据，也为功能性食品的开发提供了新思路（图1）。

图1 技术路线图

二、研究背景

杏鲍菇是一种药食同源的大型真菌，富含蛋白质、膳食纤维、矿物质、维生素以及多种生物活性物质，具有抗氧化、降血脂、免疫调节等功能。随着人们健康意识的提升，如何通过科学烹饪方式最大化其营养价值成为研究热点。不同烹饪方式会引起食物中化学成分、物理性质和酶活性的变化，进而影响其营养价值和功能特性。此外，杏鲍菇中富含多种功能性碳水化合物，这些成分可能具有调节糖脂代谢、预防肥胖的潜力。因此，系统研究烹饪方式对杏鲍菇代谢物的影响及其健康功效具有重要意义。

三、核心内容

1. 代谢组学分析

采用UHPLC-Q-Exactive-MS/MS技术对杏鲍菇在四种烹饪方式下的代谢物进行全面分析，共提取到18,473个代谢物离子特征。通过主成分分析和偏最小二乘判别分析，发现不同烹饪方式下代谢物谱差异显著，模型具有良好的预测能力。共鉴定出35种关键差异代谢物，其中18种为脂类及其衍生物，其余包括有机酸、核苷酸类、杂环化合物、苯类等（图2-3）。

图2 基于UHPLC-Q-Exactive- MS/MS数据得出的PLS-DA得分散点图及基于所有PE样品的200次置换检验结果。（A-D）PLS-DA得分散点图；（E-H）PLS-DA得分200次置换检验示意图。（A和E）空气炸vs原始样品；（B和F）水煮vs原始样品；（C和G）煎炸vs原始样品；(D和H):蒸制vs原始样品。R:原始样品;A:空气炸;B:水煮;F:煎炸;S:蒸制。

图3 热图与代谢途径分析。(A)PE样品中差异代谢物的热图可视化;(B)不同烹饪方法对代谢和生物合成途径影响最大的途径分析。代表圆圈的大小越大、红色色调的深浅越深，则对相应途径的影响越大。R:原始样品;A:空气炸;B:水煮;F:煎炸;S:蒸制

2. 烹饪方式对代谢物的影响

水煮，更有利于保留有益脂类及其衍生物，如不饱和脂肪酸、溶血磷脂酰胆碱、磷脂酰胆碱等，这些成分对心血管健康有益，且水煮过程中有害物质生成较少。空气炸，虽能显著提升风味物质（如氨基酸、核苷酸、脂类）的含量，口感更佳，但也容易生成嘌呤、杂环胺、苯类等潜在有害物质。煎炸和蒸制，在风味和营养成分的保留方面介于上述两者之间（图4）。

图4 空气炸与水煮代谢物比较的热图。

A:空气炸;B:水煮。

3. 网络药理学与分子对接技术

该团队从杏鲍菇中筛选出8种碳水化合物（D-甘露糖、D-核糖、D-鼠李糖、D-葡萄糖醛酸、D-葡萄糖、D-木糖、D-半乳糖、D-岩藻糖），预测其作用于肥胖相关靶点，并识别出了173个共同靶点。蛋白互作网络分析筛选出10个关键靶点，分别是STAT3、CASP3、JUN、PPARA、HSP90AA1、MMP9、IL2、PRKACA、PRKCA和TLR4。KEGG通路富集表明主要涉及抗肿瘤、抗脂质与抗动脉粥样硬化等通路。同时，分子对接结果表明，所有碳水化合物与上述关键靶蛋白的结合能均为负值（<0），表明能自发结合且亲和力良好，其中D-半乳糖和D-岩藻糖均与JUN很好地结合，而D-岩藻糖则与RKACA很好地结合。该结果从分子层面验证了杏鲍菇碳水化合物具有抗肥胖的潜在作用，进一步支持了杏鲍菇碳水化合物通过调控脂代谢相关通路发挥抗肥胖作用的假设，为网络药理学的预测提供了结构生物学支持（图5-7）。

图5 PE羰基化合物对肥胖症的网络药理学分析。(A)碳水化合物与肥胖症疾病靶点之间的维恩图。绿色表示肥胖症疾病靶点，蓝色表示碳水化合物靶点，中间颜色表示两个靶点的交集;(B)成分与疾病靶点之间的相互作用网络图;(C)STRING数据库中交集靶点的PPI网络图。

图6 使用Cytoscape3.9.2软件构建的靶向蛋白质相互作用网络，这是通过蛋白质相互作用筛选以及从蛋白质相互作用筛选中可视化和分析关键目标网络所获得的强度最大的相互作用子网络。

图7 分子对接分析。(A)分子对接结合能热力图;(B-I)分子对接示意图。

四、结论与展望

本研究通过代谢组学发现，杏鲍菇在水煮过程中能更好地保留多种有益脂类（如不饱和脂肪酸、溶血磷脂酰胆碱、磷脂酰胆碱），同时生成的有害物质（如嘌呤、杂环胺、苯类化合物）显著低于空气炸方式。尽管空气炸能显著提升风味物质（如氨基酸、核苷酸衍生物）含量，但其伴随的健康风险较高。因此，水煮被推荐为更健康的烹饪方式。网络药理学与分子对接结果进一步揭示，杏鲍菇中的8种碳水化合物可能通过调控STAT3、CASP3、JUN等10个关键靶点，影响脂质与动脉粥样硬化、肿瘤等信号通路，从而发挥抗肥胖作用。

未来研究应进一步通过动物实验和临床干预验证这些碳水化合物的体内抗肥胖效果及其剂量-效应关系；同时，建议优化水煮工艺参数（如时间、温度、料水比），在保留营养与风味的同时最大程度减少有害物质生成。此外，可探索将杏鲍菇碳水化合物开发为功能性食品配料或膳食补充剂，用于肥胖及相关代谢疾病的辅助预防与管理。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jfutfo.2024.08.012