GC/MS代谢组学技术在食品分析中的应用进展

近年来,由于衍生化技术的发展,基于气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry,GC/MS）的代谢组学技术正在成为分析挥发性化合物和非挥发性化合物的常用工具。该文从食品鉴别与鉴定、代谢物表征分析、非生物性应激反应评估、食品采后加工优化、食品生长和加工过程监测、食品质量评估与预测、食品货架期和保藏期评估等方面综述GC/MS 代谢组学技术在食品领域中的应用进展,为食品代谢组学研究及改进食品工业的生产过程提供参考。     

代谢组学在食品科学中的应用进展

代谢组学分析主要集中于对小分子代谢物综合分析,是对代谢靶标分析、代谢轮廓分析以及代谢指纹分析的进一步深化和融合。传统的食品分析主要分析蛋白质、脂肪、碳水化合物等,通过代谢组学技术,可在一种食品中检测到成百上千种不同的化学成分,从而为食品的鉴别、安全、加工、营养研究等提供更强大的数据支撑。文章综述了代谢组学的分析技术、样品制备、数据分析方法,并介绍了代谢组学技术在食品营养、食品质量鉴别和食品风味研究方面的应用,旨在为食品代谢组学研究及应用提供参考。     

代谢组学在发酵食品研究中的应用

由于发酵过程复杂,常规的研究手段难以探究影响发酵食品营养和风味的因素和机制。代谢组学技术作为一门新兴起的技术,可对生物体内所有代谢物进行定性定量分析,并寻找代谢物与目标物质变化的相对关系,十分适合研究食品发酵过程中底物、营养、风味等方面的变化机制。该文从代谢组学技术的主要分析方法（高效液相色谱法、液相色谱-质谱法、气相色谱-质谱法等）,以及其在发酵食品中的应用进展展开综述,为发酵食品的生产应用提供理论依据。     

代谢组学技术在食品安全中的应用

随着我国经济和社会的持续较高速度发展以及人民生活水平的提高,对食品安全提出了越来越高的要求。近年来,我国出现了许多令人忧虑的食品安全问题,食品安全风险监测工作正面临着巨大的挑战。代谢组学是通过考察生物体系受刺激或扰动后,代谢产物的变化或其随时间的变化的一个新兴的重要组学技术,在药物研究、疾病诊断、植物育种、环境科学等很多领域中得以广泛应用。本文在介绍了目前我国食品安全监测中存在的问题之后,对代谢组学技术在食品安全领域中的应用研究进行了全面的综述,表明了代谢组学技术在食品中兽药残留、禁用物质、转基因食品、食品掺假和食源性疾病等检测方面有着良好的应用前景,但在实际应用中依然存在一些问题有待进一步研究,为应用代谢组学开展食品安全风险监测与评估提供一定的参考。     

代谢组学技术在烟草研究中的应用进展

简述了作为研究植物生理生化和基因功能新方法的代谢组学在烟草研究中的主要技术流程及其应用现状,归纳了不同生态环境和不同组织中烟草代谢物差异及产生原因,总结了生物和非生物胁迫及化学诱导处理等条件下的烟草生理生化变化及相关基因功能。最后提出了目前烟草代谢组学研究所面临的问题,并指出与其他组学整合应用是代谢组学在烟草研究领域的发展趋势。     

代谢组学在食品质量安全领域的应用进展

食品质量安全是保障现代经济社会和谐稳定发展的基础与前提，目前，食源性致病微生物、兽药残留、转基因食品及掺假等问题均会造成或可能造成食品安全隐患。代谢组学作为新兴技术不断发展，通过研究生物体受外界干扰前后小分子代谢产物的变化，进而探究机体内代谢机制，适用于食品安全多种微量危害因子的鉴别和监测。此外，危害因子在食品分解过程中产生的代谢物可成为特定的潜在生物标志物，为致病菌作用机制和品质安全控制的研究提供参考。本文阐述靶向代谢组学和非靶向代谢组学，介绍代谢组学技术常用的数据采集和数理统计方法，总结代谢组学技术在食源性致病菌、兽药残留、转基因食品、生鲜食品品质和肉制品掺假等食品品质和安全领域的研究进展，并对多组学联用技术提出展望，以期推动该技术在食品质量安全领域更广泛的应用。     

代谢组学技术在营养学研究中的应用

代谢组学可以系统性地研究生物体受到扰动或干预后整体代谢水平的变化。文章概述了代谢组学技术的生物样品采集与制备、分析技术、数据处理与统计分析、差异代谢物结构鉴定与代谢通路分析等方法与步骤及其在营养学研究领域中的应用,展望了代谢组学技术在营养学研究领域的应用前景,以期为下一步的研究提供参考。     

植物代谢组学及其在烟草上的应用进展

作为系统生物学的一个重要分支,代谢组学是一门研究生物体系受内外环境扰动后(基因的改变或环境的变化),其产生的小分子代谢物变化的科学。代谢组学已被广泛应用于天然药物开发、植物学、微生物学和食品安全等研究领域。本文对代谢组学的形成与发展、植物代谢组学研究方法及其在烟草中的应用进行了综述,并对植物代谢组学的发展及其在烟草中的应用进行了展望。认为代谢组学将在烟草基因功能解析、揭示代谢网络调控机理和提高烟草品质等生物技术应用方面发挥不可替代的作用。      

代谢组学中代谢指纹分析技术进展

代谢组学主要考察生物体系受刺激或扰动后其内源性代谢产物的变化,从而研究生物体系的代谢途径。代谢指纹分析技术是代谢组学常用的研究手段之一。本文对代谢组学及代谢指纹分析技术的研究进展作相应的论述。     

基于核磁共振的代谢组学技术在肉品科学中的应用

核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)波谱分析利用具有自旋性质的原子核在感应磁场中的能级跃迁分析物质的化学组成和空间结构,基于NMR代谢组学技术主要利用生物体液的核磁共振谱图所提供的生物体内全部小分子代谢物的丰富信息,通过对这些信息的多元统计分析,定性或者定量分析所有小分子代谢物。由于这种技术具有独特的优势,因而在肉品科学中的应用受到广泛的关注。本文介绍了NMR基本原理、NMR波谱解析和NMR代谢组学数据处理方法,综述了NMR代谢组学技术在肉品科学中的应用,为进一步阐明小分子代谢物对肉品质的影响机理提供了支持。     

蛋白质组学及其在醋酸菌研究中的应用

蛋白质组学技术是后基因组学时代的重要研究手段。近年来,在食品工业微生物领域,其中在对食醋生产中起主要作用的醋酸菌研究中,蛋白质组学技术已得到了广泛应用。本文简述了蛋白质组学的概念及研究的主要技术,同时综述了蛋白质组学在醋酸菌研究中的应用,展望了醋酸菌蛋白质组学在食醋工业中的应用发展前景。     

浆果果汁真伪鉴别技术研究进展

以蓝莓、树莓为代表的浆果类水果素有“黄金水果”的美誉,由于产量低、保质期短和价格高昂,浆果果汁掺假、造假、错误标签等导致的食品质量和安全争议不断发生,果汁真伪鉴别技术面临巨大挑战。目前,常用的浆果真伪检测方法主要是常规理化法和传统的分子生物学方法,这些方法在浆果果汁鉴定上各有优缺点。如理化方法的优势在于浆果的质量控制和品质评价,对产品中植源性成分的识别易受个体生长发育、加工条件等外部因素的影响;而基于DNA的分子生物学方法更多的用于果汁中植源性成分的识别。面对浆果果汁掺假造假现象,本文综述了近年来常用于浆果及其果汁质量控制和真伪鉴别技术的研究进展,主要包括感官技术、理化技术和分子生物学技术。     

电生功能水抑制微生物及其产生毒素研究进展

由于电生功能水具有广谱杀菌性、效率高、经济、安全、环保等诸多优点,近几年,在抑制或杀灭微生物活性方面受到了人们的普遍关注。目前,强酸性电生功能水的应用已较广泛,也有一些微酸性及中性电生功能水应用于农业、食品领域的报道。随着研究的不断深入,电生功能水与其他多种处理手段的结合,电生功能水杀菌成分与机理,电生功能水的杀菌条件等问题也被不断探究。本文论述电生功能水杀菌、灭活病毒、毒素等方面的最新研究进展,指出目前研究中存在的问题以及今后的发展方向。     

聚氯乙烯类食品包装材料中三甲基锡向食品模拟物的迁移规律

目的：建立聚氯乙烯类包装材料和食品模拟物中三甲基锡的超高效液相色谱-串联质谱（ultra performanceliquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS）联用测定方法。用该方法研究聚氯乙烯中的三甲基锡向食品模拟物的迁移规律。方法：聚氯乙烯包装材料样品用乙酸乙酯提取。食品模拟物经阳离子固相萃取柱净化富集,洗脱液水浴条件下氮气吹干,残渣用流动相溶解,旋涡混匀,过0.22 μm微孔滤膜,经C18色谱柱完成分离,MS/MS仪上采用多反应监测正离子模式测定三甲基锡,外标法定量。在设定的不同温度条件下,将聚氯乙烯包装材料浸泡于食品模拟物中,于不同的时间点移取浸泡液,经前处理后测定三甲基锡迁移量。结果：三甲基锡在0.1～100.0 μg/L范围内线性关系良好（相关系数r=0.999 8）,检出限为0.02 μg/L。在1.0、10.0、50.0 μg/L 3 个添加水平范围内的平均回收率为90.6%～97.3%,相对标准偏差不高于6.9%。测定结果显示,三甲基锡迁移量在水模拟物中为0.19～1.65 μg/L、在体积分数10%乙醇模拟物中为0.19～9.89 μg/L、在3 g/100 mL乙酸模拟物中为0.11～9.96 μg/L、在正己烷模拟物中为0.15～3.54 μg/L。结论：建立的阳离子固相萃取-UPLC-MS/MS联用法测定食品模拟物中三甲基锡的方法快速简单、准确有效,三甲基锡在体积分数10%乙醇溶液和3 g/100 mL乙酸溶液迁移量较高,且随温度升高、时间延长,迁移量增加,一定时间后达到迁移平衡。     

碳纳米管技术在食品安全检测中的应用进展

随着国家和人民对食品安全越来越重视,各种食品安全检测理论和方法不断涌现,以满足不同场合需求,同时往往伴随着特殊材料和新技术的运用。碳纳米管（carbon nanotubes,CNT）的运用出现在多学科领域,展现了其优良特性和运用前景,其在食品安全检测中的运用可分为两大类：一类是将碳纳米管整合于传统食品安全检测技术中;另一类是开发基于碳纳米管的生物传感器。碳纳米管在食品安全检测领域的应用使得检测方法和技术自动化、微型化,具有灵敏度高、稳定性好、生产成本低、寿命长、效率高、快速等特点。     

微生物代谢组学研究及应用进展

代谢组学是系统生物学的重要研究领域,具有独特的优势。近年来,微生物代谢组学这一新兴领域已受到广泛的关注,它不仅提供了代谢途径的广阔图谱,而且还阐明了微生物与宿主之间的相互作用机制。本文主要阐述了微生物代谢组学研究过程中样品制备、代谢物分析鉴定以及数据分析等主要研究方法,介绍了微生物代谢组学在乳酸菌、肠道菌群、病原菌以及食品和营养学研究领域中的研究进展及其应用,并讨论了微生物代谢组学中的主要问题和发展趋势。     

虫草功效成分检测技术研究进展

虫草是一类传统的滋补中药材,具有调节免疫系统功能、抗肿瘤、抗疲劳等多种功效,深受东方消费者喜爱。近年来研究表明,虫草的主要功效成分包括虫草素、虫草酸、虫草多糖、甾醇、超氧化物歧化酶等生理活性物质,且已经建立了一系列配套的功效成分检测方法。本文通过对虫草主要功效成分及其检测技术的总结和综述,旨在为虫草的质量监控和开发研究提供参考。     

重庆白市驿板鸭挥发性物质及其风味特性分析

以秋季和冬季生产的重庆白市驿板鸭腿肉和胸肉为对象,采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用分析和鉴定了重庆白市驿板鸭的挥发性风味成分。结果表明：鉴定出重庆白市驿板鸭中各类挥发性化合物共103 种,风味化合物主要以碳氢化合物、醇类、酯类和醛类为主。在相同的生产季节下,不同肉品部位的板鸭样品中醇类和酯类物质相对含量变化明显,而醛类和碳氢化合物相对含量变化不明显。对于相同的肉品部位,不同季节生产的板鸭样品中醇类和醛类相对含量变化明显,而酯类和碳氢化合物相对含量变化不明显。此外,板鸭的特征性挥发风味主要来自于碳氢化合物、醇类、醛类和酯类等物质,如柠檬烯、月桂烯、萜品烯、萜品油烯、3-蒈烯、2-蒎烯,乙醇和芳樟醇,异戊醛、异丁醛和正己醛,乙酸芳樟酯和茴香脑等。     

食品安全未知化学性风险快速筛查确证技术研究进展

食品安全未知化学性风险,指食品安全标准规定之外的、尚未被认知的化学性风险隐患,是当前影响食品安全的重要问题,也是食品安全监管的重点。本文从通用型前处理技术、高通量仪器筛查确证技术以及筛查确证数据库三方面,系统阐述食品安全未知化学性风险快速筛查确证技术的现状和成果,并对该领域未来的研究趋势作出展望。     

聚合酶链式反应快速检测畜肉食品中鸭源性成分

目的：建立一种快速、特异、灵敏的鸭源性成分检测方法。方法：以鸭细胞色素C氧化酶Ⅲ（COⅢ ）基因序列为靶位点设计引物,进行聚合酶链式反应扩增,建立鸭源性成分检测方法;以常见畜禽肉,包括羊肉、牛肉、鸡肉、鹅肉、猪肉、兔肉、马肉、鹿肉等参考动物物种进行特异性检测;以50 mg/kg羊肉DNA作为稀释液,对鸭肉DNA进行梯度稀释,检测灵敏度。结果：该方法能够有效的对鸭源性成分进行快速检测,具有较强的特异性,灵敏度较高（0.1 μg/kg）,且羊肉成分的存在对鸭肉灵敏度检测没有影响,可以快速、准确检测畜肉食品中掺杂的鸭源性成分。