近日，国家木薯产业技术体系木薯产品加工岗位团队在木薯叶自然发酵研究中取得重要突破，揭示了微生物降解蛋白质的机制，为木薯叶资源的高效利用提供了重要参考。

  随着全球农业副产物管理的日益重视，农产品副产物的资源浪费问题日益凸显。木薯（Manihot esculenta Crantz）叶作为木薯加工的主要副产品，蛋白质含量丰富，但由于其结构性蛋白质限制了其直接利用，导致大量木薯叶被浪费。因此，探索木薯叶自然发酵中的蛋白质降解机制具有重要的理论和实践意义。

  该研究着眼于木薯叶在发酵过程中微生物群落的功能基因组成和蛋白质降解机制。通过对非冗余基因的蛋白序列进行KEGG和eggNOG功能数据库的分析，发现在木薯叶发酵过程中，微生物群落的代谢活动主要集中在氨基酸代谢方面，而能量代谢则呈现下降趋势。木薯叶结构蛋白显著转化为富含必需氨基酸的可消化肽。以假单胞菌、肠杆菌、埃希氏菌和克雷伯氏菌等优势菌为主导的微生物活性影响着粗肽和游离氨基酸浓度。Pearson相关性和宏基因组组装基因组（metagenome-assembled genomes, MAGs）分析表明肠杆菌和乳球菌中丰富的蛋白酶和相关功能基因参与木薯叶蛋白的降解。这些发现证实了木薯叶在提高营养价值、增强风味和开发功能食品方面具有很大的潜力。

该研究成果以“Metagenomic insights into protein degradation mechanisms in natural fermentation of cassava leaves”为题发表于《Bioresource Technology》（中科院1区，IF 11.4），木薯产品加工岗位团队培养研究生张金泉、团队成员王琴飞副研究员为文章共同第一作者，岗位科学家张振文研究员为第一通讯作者，长沙综合试验站站长宋勇教授为共同通讯作者；国家木薯产业技术体系依托单位中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所为第一完成单位。该研究得到了国家重点研究与发展计划项目（2023YFD1000601）和国家现代农业产业技术体系项目（CARS-11-HNZZW）共同资助。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2024.130433

Graphical abstract

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发酵木薯叶蛋白质降解相关菌种与其主要功能基因（a）和蛋白酶基因（b）相关性图

发酵木薯叶蛋白质降解代谢通路图

图文来源：木薯产品加工岗位团队 王琴飞