冬虫夏草作为青藏高原特有的珍稀药用真菌，具有较高的药食用途与经济价值。受野生资源稀缺、产能受限等因素影响，蛹虫草和蝉花等虫草属近缘物种常作为替代资源被开发利用。然而，冬虫夏草与其替代品在内在代谢物图谱、活性成分及蛋白质品质上究竟存在何种差异，长期以来缺乏分子层面的深度解析。近日，青海大学李玉玲、李秀璋冬虫夏草研究团队在这一领域取得进展，团队将非靶向代谢组学与4D-DIA定量蛋白质组学技术相串联，全面揭示了三种虫草的品质分化特征与代谢适应机制。

研究团队以青海分布野生冬虫夏草为核心研究对象，同时选取蛹虫草、蝉花作为对照样本，从小分子代谢物到大分子蛋白质及氨基酸多个维度，对不同虫草物种的内在品质与特征进行了系统比对与深度解析。

在小分子代谢物层面，研究团队共鉴定出分属18大类的4671种代谢物，其中脂质及类脂分子占比最高，达到了30.01%。多元统计分析显示，三种虫草的代谢轮廓存在清晰分离。通过组间比对，团队共筛选出285个共有差异代谢物，这些物质未来可作为区分真伪及物种鉴别的潜在生物标志物。值得注意的是，冬虫夏草中绝大多数脂质代谢物含量显著高于其他两者，并且特征性地富集L-谷氨酸。这些独特的代谢特征与其长期适应青藏高原低温、强紫外线辐射的极端生境直接相关。同时，通路分析表明，酪氨酸与色氨酸代谢在三者间的差异最为显著，这为解析不同虫草的药效差异提供了核心切入点。

在大分子蛋白质与氨基酸层面，物种适应性与营养品质分化特征同样显著。团队结合氨基酸绝对定量与4D-DIA蛋白质组学技术，共鉴定出26,081个肽段对应的3,116种特异性蛋白质。研究发现在氨基酸构成上三种虫草各具优势。蛹虫草的蛋白含量最高，大约是冬虫夏草的1.9倍，具有很高的蛋白质营养价值。冬虫夏草的蛋白含量相对偏低，但是亮氨酸和异亮氨酸等的含量最高，这类氨基酸能够有效稳定细胞膜并缓解氧化应激，是冬虫夏草适应高海拔极端环境的重要途径。蝉花则在精氨酸等非必需氨基酸上含量更优，反映出极其活跃的氮代谢水平。此外，基于蛋白质功能解析，研究进一步从分子机制层面解释了品质差异的成因。蛹虫草与蝉花中谷氨酸脱氢酶、精氨琥珀酸合成酶1等关键酶显著上调，高效调控氮流，为蛋白质合成提供了充足前体。、

综合来看，这项研究成功把单一维度的研究扩展到了多组学联合分析。基于上述科学数据，建议未来在开发虫草产品时应该因材施用。开发高端药用和高原特色保健产品，可以重点挖掘冬虫夏草在脂质和特征氨基酸上的优势；提供优质蛋白的大众功能食品，充分发挥蛹虫草高蛋白的特点；针对蝉花活跃的氮代谢特征相应地进行针对性开发。

这一系列研究不仅为冬虫夏草及近缘物种的精准鉴别、品质评价与分级开发提供了科学数据，也阐明了青藏高原极端生境下珍稀物种的代谢适应机制。下一步，我省将继续依托青海省特色生物资源，深入解析环境因素对虫草核心代谢物与功能蛋白的调控网络，进一步完善冬虫夏草品质控制标准，也将为青海高原特色生物产业走向精细化和品牌化提供有力的科技支撑。

（局野生动植物保护处 供稿）