基于广泛靶向代谢组学的乌龙茶加工过程中差异代谢物分析

为探寻乌龙茶加工过程中不同工序样品的特征性代谢物,采用液相色谱分析-电喷雾-串联质谱对乌龙茶样品进行广泛靶向代谢物检测.结果表明:在总计8道工序中鉴定出共有代谢物622种,主要包含糖类、氨基酸、黄酮、花青素类等物质.根据其在加工工序中的变化趋势,可将这些代谢物分为4种类型.代谢途径富集分析表明以氨基酸合成、淀粉与蔗糖代...     

基于广泛靶向代谢组学的不同产地红茶代谢产物比较分析

为探究红茶代谢产物的产地差异,本实验采用感官审评方法及超高效液相色谱串联质谱（UPLC-MS/MS）的广泛靶向代谢组测定方法,对福建省福安市和尤溪县产红茶中的代谢产物进行比较分析。结果表明:福安红茶以“醇和”的滋味特征为主,尤溪红茶以“甘醇”的滋味特征为主。利用代谢组学方法在两地的红茶中鉴定出黄酮、酚酸类、脂质、有机酸、氨基酸及其衍生物等共937种代谢物,通过主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）可以显著区分不同产地红茶,并鉴定出410种具有显著差异的代谢物。尤溪红茶中有291种差异代谢物的相对含量高于福安红茶,其中紫云英苷、表儿茶素（EC）、L-谷氨酰胺、L-天冬氨酸、L-赖氨酸、L-色氨酸、L-谷氨酸、绿原酸、苯乙胺和牡荆素-2'-O-鼠李糖苷等差异代谢产物对于两地红茶的不同滋味品质形成可能具有重要贡献。代谢通路分析发现,两地红茶的氨基酸和黄酮类物质代谢水平具有显著差异,可能是形成两地红茶滋味品质差异的原因。研究为茶叶产地鉴别提供理论依据。     

红果枸杞和黄果枸杞广泛靶向代谢组学分析

为了深入分析红果枸杞和黄果枸杞之间的差异代谢物及代谢途径,本研究采用超高效液相色谱-串联高分辨质谱联用广泛靶向代谢组学,分析两种枸杞的差异代谢物及主要代谢途径。通过主成分分析、正交偏最小二乘判别分析、聚类分析等多元统计学方法,在差异倍数≥2或≤0.5、变量重要投影值≥1、P<0.05的条件下,正离子模式下检测出红果枸杞和黄果枸杞中差异代谢物共202种（上调148、下调54）,负离子模式下检测出240种差异代谢物（上调183、下调57）。进一步通过KEGG富集,发现差异代谢物主要集中在次生代谢物、色氨酸、硫代葡萄糖苷、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸以及黄酮类生物合成等途径。结果显示,黄果枸杞与红果枸杞相比,差异代谢物主要是黄酮、生物碱、酚酸类、氨基酸及其衍生物,且以上调为主,这可能与色氨酸代谢、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和黄酮类生物合成途径相关,这些代谢物与黄果枸杞的生长发育、抗病性及营养价值方面都具有相关性。本研究通过红果枸杞和黄果枸杞广泛靶向代谢组学分析,旨在为两种枸杞的营养价值提供参考,为后续枸杞相关产品加工提供理论基础。     

基于广泛靶向代谢组学的冷藏冬枣成分分析

为研究采后冬枣冷藏期间代谢物的变化,采用超高效液相色谱-串联质谱技术分析采后冬枣冷藏前、后的代谢物质,通过主成分和相关性分析以及正交偏最小二乘判别分析等统计分析,比较冷藏不同时间和未经冷藏冬枣果实中的代谢物差异。结果表明,在冬枣果实中共鉴定到794个13类代谢物,其中冷藏60 d和90 d的冬枣果实中分别筛选出93个和154个差异代谢物,说明冷藏对差异代谢物的数量和含量均有影响,其中对含量影响较大。通过对差异代谢物富集的代谢途径分析,发现冷藏60 d和冷藏90 d的果实中的差异代谢物主要存在于代谢途径、次级代谢物质生物合成途径、亚油酸代谢途径、类黄酮生物合成途径及黄酮和黄酮醇生物合成途径。研究结果为探究冷藏冬枣果实品质劣变机制提供理论依据。     

基于非靶向代谢组学分析不同地区羊肉代谢物的差异

为探究不同地区羊肉的代谢物差异,采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱技术,结合多元统计分析法和通路分析对青海茶卡、青海玉树、青海祁连、四川、内蒙古和宁夏共6个地区的特色羊肉进行非靶向代谢组学研究。结果显示,从青海3个地区羊肉中筛选出176个差异显著代谢物（VIP≥1,P<0.05）,主要包括氨基酸及其代谢物、苯和取代衍生物、有机酸及其衍生物、杂环化合物、核苷酸及其代谢物等,共注释到88条代谢通路,主要为组氨酸代谢、新陈代谢通路、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢通路、辅因子的生物合成和氨基酸的生物合成通路;从青海省内3地区和省外3地区当地特色羊肉中筛选出50种差异显著代谢物（VIP≥1,P<0.05,FC≥2或FC≤0.5）,主要包括氨基酸及其代谢物、甘油磷脂、脂肪酸、醇和胺类、苯和取代衍生物等,共注释到24条代谢通路,主要为新陈代谢通路、嘌呤代谢、酪氨酸代谢、铁死亡和花生四烯酸代谢通路。非靶向代谢组学可从整体水平上揭示不同地区羊肉的代谢差异,为不同地区特色羊肉的鉴别和品质评价提供方向。     

广泛靶向代谢组学分析不同采收期紫黑香米和普通大米成分差异

采用超高效液相色谱-串联质谱联用广泛靶向代谢组学对广西地区产的紫黑香米和普通大米进行分析,主要分析紫黑香米与普通大米代谢物种类及含量差异,并阐述显著差异代谢途径。样品中共鉴定出667个代谢物,包含脂质、类黄酮、酚酸、生物碱及有机酸等几大类;通过主成分分析、聚类分析及整体代谢物剖析发现,紫黑香米与普通大米相比,成熟样品组间存在的278种差异代谢物中上调的有239种,提前20 d采收组存在的267种差异代谢物中上调的有235种;不同时期的紫黑香米成分相似,说明提前采收的紫黑香米兼具食用粥软糯口感及完整营养结构。京都基因与基因组百科全书分析发现与普通大米相比,在紫黑香米中显著上调的鼠李素-3-O-葡萄糖苷、橙皮素-7-O-葡萄糖苷、高圣草酚、圣草酚、橙皮素、儿茶素、槲皮素、柚皮素查耳酮等化合物参与到黄酮和黄酮醇的生物合成途径,调节黄酮、黄酮醇类物质含量,提升紫黑香米营养品质及抗氧化功效。     

福州单瓣茉莉和双瓣茉莉不同器官的广泛靶向代谢组学分析

以福州单瓣茉莉和双瓣茉莉的花器官和叶片作为材料,采用超高效液相色谱-串联质谱技术并结合多元统计分析方法,测定并比较2种茉莉花及其器官的代谢物。结果表明：福州单瓣茉莉和双瓣茉莉的花器官和叶片中共鉴定出935种代谢物,包括氨基酸及其衍生物、酚酸类、核苷酸及其衍生物、黄酮类、木脂素和香豆素、鞣质、生物碱、萜类、有机酸、脂质、糖及醇类、维生素等13类。福州单瓣茉莉与双瓣茉莉的花器官和叶片中分别筛选出348种和337种差异代谢物,主要差异代谢物均以酚酸类、黄酮类、脂质、糖及醇类为主。双瓣茉莉的叶片含有丰富的黄酮类化合物,且黄酮和黄酮醇的生物合成旺盛使其积累更多的烟花苷、木犀草苷、槲皮苷、异槲皮苷、芦丁、紫云英苷、阿福豆苷等具有生物活性和药理活性的物质。福州单瓣茉莉的花器官和叶片中的特有代谢物以脂质类为主,双瓣茉莉的花器官和叶片中特有代谢物种类丰富且均多于福州单瓣茉莉。本研究从品种到器官的层面得到2种茉莉花代谢特征及其主要活性物质,对开发茉莉花资源具有一定指导意义。     

糙米和大米非靶向代谢组学分析

为分析全谷物糙米和大米的差异代谢产物及其代谢途径,采用液相色谱-串联质谱联用非靶向代谢组学技术,分析糙米碾磨前后的代谢物变化和主要参与代谢途径。通过单变量和主成分分析、偏最小二乘判别分析和聚类分析等多变量统计分析发现,在差异倍数不小于1.2或不大于0.833 3、P＜0.05、变量投影重要性值不小于1的条件下,正离子模式下检测到糙米和大米中显著变化的差异代谢物为460 种（其中上调300 种、下调160 种）,负离子模式下检测到糙米和大米中显著变化的差异代谢物为579 种（其中上调383 种、下调196 种）;正离子模式下主要参与代谢途径为2 条（苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成、组氨酸代谢）,参与代谢物为4 种;负离子模式下主要参与代谢途径为5 条（甜菜碱生物合成、C5-支链二元酸代谢、嘌呤代谢、玉米素生物合成和碳代谢）,参与代谢物为10 种。结果发现,全谷物糙米与大米相比,差异代谢物上调为主,而且通过影响氨基酸代谢、碳代谢、嘌呤代谢、玉米素代谢和甜菜碱生物合成等代谢途径,调节米糠和胚中多种氨基酸、多酚、脂肪酸类物质含量,提升稻米的营养品质。本研究为全谷物糙米的营养评价提供理论依据,为以糙米为原料的相关加工技术和产品的开发提供基础。     

基于非靶向代谢组学分析牛肉干法成熟过程代谢产物的变化

以不同成熟时间的牛上脑肉为研究对象,借助超高效液相色谱-质谱技术,基于非靶向代谢组学方法分析干法成熟过程中牛肉代谢产物的变化情况,并对代谢产物进行多元统计分析和代谢通路分析。结果表明,牛肉干法成熟过程中有41种代谢物被鉴定为差异代谢物,包括氨基酸类物质21种、脂肪酸类物质16?种、核苷酸类物质2种以及其他代谢物2?种。通过对差异代谢物的种类和相对含量进行分析,发现随着成熟时间的延长,差异代谢物的种类和相对含量显著增加。通过对差异代谢物的代谢途径进行分析,筛选出5条关键代谢通路,分别为嘌呤代谢,脂肪酸降解,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,精氨酸和脯氨酸代谢,三羧酸循环,这些代谢途径对成熟牛肉风味和营养物质的形成具有促进作用。     

基于非靶向代谢组学分析不同包装方式预制烤鱼代谢物的差异

为探究不同包装预制烤鱼的代谢物差异,采用液相色谱-串联质谱技术,基于非靶向代谢组学方法分析比较托盒包装、真空包装和气调包装预制烤鱼的代谢物组成。结果表明,在二级质谱信息下,3种包装的预制烤鱼共鉴定出318种代谢物。依据正交偏最小二乘法判别分析模型的变量重要性投影值（variable importance projection value, VIP,VIP>1）和P<0.05,共筛选出47种差异代谢物,包括脂肪酸类10种,核苷酸类10种,氨基酸类9种,有机酸及衍生物类7种,苯及衍生物类3种,醇胺类2种,其他类6种。通过对47种差异代谢物相对含量的聚类热图分析,发现3种不同包装方式预制烤鱼的代谢物相对含量存在差异。其中,气调包装烤鱼的多种呈味氨基酸和单磷酸腺苷相对含量明显高于常规的真空和托盒包装。研究结果初步表明,气调包装对保持烤鱼鲜味有积极作用,将为烤鱼包装多样化发展提供方向。     

基于代谢组学的崇觉罗汉茶主要化学成分分析

为阐明崇觉罗汉茶风味品质的化学物质基础;采用感官审评和基于超高效液相色谱-四极杆高分辨质谱的代谢组学方法等对4 款代表性茶样（滋福、安康、平安、聚福）进行分析。结果表明;崇觉罗汉茶具有较高的茶多酚质量分数（13.7%～18.1%）;高于对照茶样（9.6%）;此外;从茶样中共鉴定出206 种次级代谢物;包括类黄酮71 种、氨基酸及其衍生物类31 种、有机酸类24 种、核苷酸及其衍生物类19 种、酚酸类16 种、生物碱类12 种、糖类及其衍生物7 种等。结合多元统计分析进一步筛选出46 个差异代谢物;滋福款茶产品和安康款茶产品中儿茶素类、原花青素及黄酮糖苷等苦涩味成分的含量较高;而平安款茶产品和聚福款茶产品中富含L-天冬酰胺和L-茶氨酸等鲜甜味成分。研究结果揭示了崇觉罗汉茶独特品质的重要化学物质基础;可为这类茶叶新产品的工艺研发提供参考依据。     

基于代谢组学的崇觉罗汉茶主要化学成分分析

为阐明崇觉罗汉茶风味品质的化学物质基础;采用感官审评和基于超高效液相色谱-四极杆高分辨质谱的代谢组学方法等对4 款代表性茶样（滋福、安康、平安、聚福）进行分析。结果表明;崇觉罗汉茶具有较高的茶多酚质量分数（13.7%～18.1%）;高于对照茶样（9.6%）;此外;从茶样中共鉴定出206 种次级代谢物;包括类黄酮71 种、氨基酸及其衍生物类31 种、有机酸类24 种、核苷酸及其衍生物类19 种、酚酸类16 种、生物碱类12 种、糖类及其衍生物7 种等。结合多元统计分析进一步筛选出46 个差异代谢物;滋福款茶产品和安康款茶产品中儿茶素类、原花青素及黄酮糖苷等苦涩味成分的含量较高;而平安款茶产品和聚福款茶产品中富含L-天冬酰胺和L-茶氨酸等鲜甜味成分。研究结果揭示了崇觉罗汉茶独特品质的重要化学物质基础;可为这类茶叶新产品的工艺研发提供参考依据。     

代谢组学在乌龙茶品质形成过程中的研究进展

代谢组学是一门新兴的系统研究生命体内所有代谢产物的变化规律的学科,旨在研究生物体系内源性的代谢物及其代谢水平差异,目前已经被运用到多个领域。茶作为世界性的饮品,受到广大消费者的喜爱,并成为仅次于纯水的第二大消费饮料。基于代谢组学的理论与技术手段,近年来在茶树代谢领域的研究已经逐渐深入并取得一定的成果,广泛涉及茶树栽培、茶树育种、茶叶加工、成品茶精制等方面,有关乌龙茶品质与影响因素的代谢组学研究更是成为研究热点。本文章概括了近年来国内外运用代谢组学技术,基于乌龙茶鲜叶原料、加工工艺及成品茶等方面的研究进展,旨在为乌龙茶加工工艺的改良和产品品质的提升提供理论依据,也对代谢组学在未来茶树研究中的应用进展作出展望, 为其深入应用提供参考。     

基于广泛靶向代谢组学的武夷肉桂加工过程代谢物的动态变化

利用广泛靶向代谢组学技术系统探究了武夷肉桂加工过程中的全代谢物动态变化。结果显示;从武夷肉桂鲜叶和加工过程5 道工序（萎凋、做青、杀青、揉捻和干燥）样品中共检测到783 种挥发性代谢物和975 种非挥发性代谢物;鲜叶加工成毛茶后;总挥发性代谢物含量降幅为70.7%;总非挥发性含量增幅为27.8%。加工过程中;总挥发性代谢物含量先上升后下降;做青后挥发性物质含量达到高峰;总非挥发性物质含量在萎凋和做青后显著上升;做青后增幅为24.3%。主成分分析和聚类分析显示;武夷肉桂加工过程鲜叶和萎凋后茶样的全代谢物差异小于其他工序;各工序样品能够明显区分开来;通过正交偏最小二乘判别分析筛选出黄酮（醇）糖苷类、奎宁酸、L-天冬氨酸、可可碱、棕榈酸、2-己酰基呋喃、β-罗勒烯、紫苏烯、3-己烯酸丁酯、2,6,6-三甲基双环[3.2.0]庚-2-烯-7-酮等556 个差异代谢物用以区分不同工序的样本。差异代谢物富集分析发现;武夷肉桂中重要非挥发性代谢物;如游离氨基酸在萎凋和做青工序显著富集;黄酮类化合物在干燥工序显著富集;重要挥发性代谢物;如萜类和游离脂肪酸等在各加工工序均显著富集;醇/酮/醛/酸类等代谢物在杀青、揉捻和干燥工序显著富集。本研究可为后续进一步提升武夷肉桂品质提供理论参考。     

基于非靶向代谢组学分析老面酵头传代发酵过程中的代谢差异

以老面酵头为研究对象,采用基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UHPLC-QTOF-MS）的非靶向代谢组学分析技术对老面酵头传代发酵过程的差异代谢物进行鉴定分析,并研究老面酵头传代发酵过程中的风味特征代谢物的相对含量变化和关键代谢通路。结果表明,传代发酵1代、2代和4代的代谢产物存在差异,共鉴定出54种差异代谢物,主要的差异代谢物种类为氨基酸及肽类、有机酸类和糖类。共检索到15条与差异代谢物相关性高的关键代谢通路和14种主要参与的差异代谢物,其中关键代谢物为D-麦芽糖、鞘氨醇、L-谷氨酸、纤维二糖、鞘磷脂、甘油磷酸胆碱。该研究从代谢组学角度初步揭示了老面酵头传代发酵过程的代谢产物差异性以及特征化合物,为进一步对老面酵头发酵过程中的风味调控机制提供理论依据。     

不同低温贮藏方式下贡柑的非靶标代谢组学研究

目的 探究不同低温贮藏方式下贡柑的非靶标代谢组学变化。方法 利用超高效液相色谱-质谱法(ultra performance liquid chromatography-mass spectrometry, UPLC-MS)对不同低温(-80、-20和4℃)贮藏处理的贡柑样品进行非靶标代谢组学分析,筛选贡柑果皮和果肉中的差异代谢物。结果 借助UPLC-MS技术的正离子模式和负离子模式,可分别实现贡柑中617种和483种代谢物的分析。贡柑非靶标代谢组学分析表明,经不同低温贮藏处理的贡柑组别之间均具有多种上调或下调的差异代谢物,并筛选获得贡柑果皮(或果肉)中的共有差异代谢物。贡柑中差异代谢物涉及到与柑橘水果中多糖类、黄酮类、生物碱类、多酚类等组分的代谢通路。结论 低温贮藏下贡柑的非靶标代谢组学研究,为贡柑的低温保鲜及其组分代谢研究奠定了基础。     

基于非靶向代谢组学分析镇巴腊肉熏制过程中代谢物的动态变化规律

镇巴腊肉是陕西省的一种传统腌腊肉制品。为探究镇巴腊肉在熏制过程中的代谢物组成和动态变化规律,本研究基于非靶向代谢组学,对熏制前期（8、16 d）、中期（24 d）和后期（32、40 d）的腊肉进行分析,初步探讨差异代谢物与腊肉风味形成的关系。结果表明,鉴定出94种共表达的差异代谢物。KEGG富集分析发现氨基酸、脂质代谢是主要的代谢途径。进一步对腊肉熏制各阶段代谢物的时间表达趋势分析发现,随着熏制时间的延长,镇巴腊肉中的有机杂环化合物（例如乌药碱）含量逐渐减少,而对腊肉风味有显著贡献的氨基酸和脂质代谢物（如精氨酸、赖氨酸和胆固醇）含量则逐渐增加。综上所述,熏制时间的延长有助于提升镇巴腊肉的风味物质含量,且安全性和质量也逐渐提高。本研究结果为优化镇巴腊肉的传统加工工艺提供了科学依据,同时为该产品实现现代化的安全生产提供了技术参考。