第六屆食品科學與人類健康國際研討會-曹崇江教授：光環境-生物鐘調控番茄紅素合成的機制研究

報告內容

光環境-生物鐘調控番茄紅素合成的機制研究

番茄紅素作為番茄（Solanum lycopersicum，SL）中最具代表性的脂溶性類胡蘿卜素之一，具有調控氧化應激及降低慢性疾病風險等多種生物活性，在功能食品與天然活性物質開發領域具有重要價值。然而，番茄紅素在果實中的積累受環境信號與內源代謝網絡的協同調控，其高效富集機制仍缺乏系統認識，尤其是生物鐘在其中的調控作用尚未得到充分闡釋。本研究以番茄果實為材料，圍繞光周期與光質調控條件，系統解析生物鐘介導的番茄紅素富集的調控機制。結果表明，適宜光周期顯著促進番茄紅素及多酚類活性物質積累，并增強抗氧化體系響應能力；同時重塑生物鐘節律，調控SlCCA1、SlLHY和SlLUX等核心生物鐘基因的表達，并與類胡蘿卜素合成關鍵基因SlPSY、SlPDS和SlCRTISO呈正相關。轉錄組與共表達網絡分析鑒定ClpR4為連接生物鐘與代謝網絡的重要候選節點。機制驗證進一步表明，SlCCA1和SlLUX可直接激活SlPSY轉錄，SlCCA1還能調控SlClpR4表達，且SlClpR4與SlPSY1存在蛋白互作。功能驗證結果顯示，SlCCA1和SlLUX過表達可促進果實提前轉色并增強紅熟階段著色，同時顯著提高總類胡蘿卜素和番茄紅素含量，而沉默處理則產生相反效應。此外，在相同光周期條件下，紅光和藍光處理均顯著提高番茄紅素和類胡蘿卜素等含量，并誘導抗氧化相關代謝通路的協同響應。綜上，光環境可通過協調生物鐘系統共同調控番茄果實番茄紅素富集及營養品質形成。

專家介紹

曹崇江 教授

中國藥科大學科學技術研究院 副院長

曹崇江，中國藥科大學科學技術研究院副院長，國家中藥材加工技術研發專業中心主任，教授，博士生導師，江蘇省“333工程”高層次人才培養對象，中國食品科學技術學會青年委員。主持“十四五”“十三五”國家重點研發計劃課題、國家自然基金面上項目、江蘇省科技廳自然基金面上項目、江蘇省重點研發計劃項目、江蘇省農業自主創新資金項目等20余項，在國際雜志《Advanced Functional Materials》《 Applied Catalysis B: Environmental》 《Green Chemistry》《Chemical Engineering Journal》《Food Chemistry》《Food Hydrocolloids》和《Journal of Agricultural and Food Chemistry》等發表SCI論文100余篇；兼任國際期刊《Molecules》編輯和《Journal of Future Foods》編委；擔任《Advanced Science》《Small》和《Chemical Engineering Journal》等期刊審稿人；申請國家發明專利50余件，其中授權20余件；主持頒布國家標準1 項；獲江蘇省科學技術獎一等獎、二等獎各1 項，中國商業聯合會科學技術獎一等獎2 項。

實習編輯：王曉燕；編輯：閻一鳴；責編：張睿梅

為系統提升我國食品營養與安全的科技創新策源能力，加速科技成果向現實生產力轉化，推動食品產業向綠色化、智能化、高端化轉型升級，由北京食品科學研究院、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，合肥工業大學、安徽農業大學、安徽省食品行業協會、安徽大學、合肥大學、合肥師范學院、北京工商大學、中國科技大學附屬第一醫院臨床營養科、安徽糧食工程職業學院、安徽省農科院農產品加工研究所、安徽科技學院、皖西學院、黃山學院、滁州學院、蚌埠學院共同主辦的“ 第六屆食品科學與人類健康國際研討會 ”，將于 2026年8月15-16日（8月14日全天報到） 在 中國 安徽 合肥 召開。

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