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。     

基于非靶向代谢组学的药膳鱼汤代谢产物差异分析

药膳鱼汤是一道滋补价值高的佳肴,关于其化学组成特征的研究相对较少。因此,该研究以鱼汤、药膳鱼汤为研究对象,利用超高效液相色谱-质谱联用(ultra performance liquid chromatography-mass spectrometry, UPLC-MS/MS)代谢组学技术,结合主成分分析(principal components analysis, PCA)、正交偏最小二乘-判别分析(orthogonal partial least squares-discrimination analysis, OPLS-DA)等多元统计学方法,探究药膳鱼汤的差异代谢物。采用变量投影重要性VIP>1且P<0.05的标准,筛选差异显著的代谢物,并进行代谢通路分析。结果显示,共鉴定出20类176个差异代谢物,其中包括35个氨基酸及其衍生物,38个脂肪酰类,25个有机酸及其衍生物,17个核苷酸及其衍生物,10个碳水化合物及其衍生物,以及18个黄酮化合物。KEGG功能通路富集分析筛选出6条代谢通路,包括氨基酸的生物合成、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成、核苷酸糖的生物合成、ABC转运蛋白、咖啡因代谢以及半胱氨酸和蛋氨酸代谢。非靶向代谢组学从整体水平上揭示了药膳鱼汤的代谢差异,为其鉴别和品质评价提供了方向。     

基于电子舌和非靶向代谢组学分析不同灵芝菌株滋味和差异代谢物

为探究不同灵芝菌株的滋味和代谢物差异性,以不同灵芝菌株的子实体为样品,采用电子舌测定21个不同灵芝菌株水提液滋味,使用超高效液相色谱和质谱的非靶向代谢组学技术,结合主成分分析（Principal component analysis,PCA）、正交偏最小二乘判别分析（Orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA）等统计学方法对滋味聚类分析的结果选取出3个灵芝菌株（GL229、GL219、GL236）水提液进行代谢物鉴定分析。结果表明,不同灵芝菌株水提液的酸味、鲜味、苦味和咸味响应值差异比较大。3个不同灵芝菌株水提液样品共鉴定出6057个代谢物,GL219与GL229、GL236与GL229、GL219与GL236之间的差异代谢物分别有1282、1311、1966个。其中,3个对比组间共有差异代谢产物有123个,组间共有差异代谢产物包括有机酸及其衍生物、苯环类化合物、有机氧化合物、有机杂环化合物、脂类和类脂类化合物等,主要差异代谢物有Jamaicamide C、2-异丙基苹果酸（2-Isopropylmalic acid）、1-萘胺（1-Naphthylamine）、对羟基苯乙胺（Tyramine）、京尼平（Genipin）等。差异代谢物L-谷氨酰胺（L-Glutamine）、谷氨酰胺（Glutamine）、辛可宁（Cinchonine）、龙葵次碱（Solanidine）、苯乙醛（Phenylacetaldehyde）和去氢胆酸（Dehydrocholic acid）是滋味物质,对不同灵芝菌株水提液的滋味差异有一定的贡献作用。本研究说明代谢组学可用于分析不同滋味的灵芝的代谢物差异,可为灵芝滋味物质基础提供一定的理论依据。     

基于非靶向代谢组学的不同菌种强化发酵浏阳豆豉的代谢差异分析

为探究不同菌种强化发酵浏阳豆豉的代谢差异,测定分离菌株黄曲霉7214(Aspergillus flavus 7214,AF7214)、黄曲霉7622(A. flavus 7622,AF 7622)、混合组AF 77(AF 7214+AF 7622)、与米曲霉（A. orzyae）强化发酵及自然发酵浏阳豆豉的总酸、氨基酸态氮含量,并利用液相色谱-质谱联用技术探究其代谢产物差异。结果表明：5组豆豉中,AF 7214强化发酵豆豉的总酸质量分数、氨基酸态氮含量最高,分别为3.52%和1.47 g/100 g。根据偏最小二乘判别分析结果可知,各样品代谢产物差异明显,其中AF 7622菌株发酵样品同自然发酵豆豉代谢产物组成差异最小。进一步分析发现AF 7214、AF 7622、AF 77、米曲霉强化发酵与自然发酵豆豉的差异代谢产物主要参与氨基酸代谢通路,特别是精氨酸生物合成。以变量重要投影值>1.5、P<0.05为标准筛选出5组样品间的关键差异代谢物共62种,其中包括赖氨酸、丝氨酸、2-甲基丝氨酸等26种氨基酸及其衍生物,说明强化发酵对豆豉发酵过程中的氨基酸代谢影响最明显。本研究可为浏阳豆豉强化发酵过程中代谢产物的形成提供新的认识。     

基于非靶向代谢组学分析不同品种宁夏枸杞差异性代谢物

目的 通过非靶向代谢组学分析宁杞7号、宁杞9号、宁杞10号3个不同品种的宁夏枸杞的差异性代谢物。方法 采用超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱法建立非靶向代谢组学研究方法,通过主成分分析(principal component analysis, PCA)、偏最小二乘法分析(partial least-squares discrimination analysis,PLS-DA)模型、聚类分析等统计学方法对不同品种的宁夏枸杞进行差异分析。结果 宁杞7号、宁杞9号、宁杞10号3种宁夏枸杞品种中正、负模式下均存在的代谢物有393个,共鉴定出17种差异性代谢物[变量投影重要性(variable importance in project, VIP)>1],包括有机酸类及其衍生物3种、氨基酸类及其衍生物2种、黄酮类及黄酮醇类化合物7种、酚酸类2种、其他3种。结论 该研究确定了宁杞7号、宁杞9号、宁杞10号3种宁夏枸杞品种的差异代谢物,可以为不同宁夏枸杞品种的差异性分析提供新的研究思路,对优质宁夏枸杞种质资源的挖掘与选育提供重要参考。     

基于GC-MS非靶向代谢组学分析贵州特色蜂蜜的代谢物差异

该研究以中华蜜蜂（Apis cerana,简称中蜂）特色蜂蜜蓝莓蜜、野蔷薇蜜为研究对象,以荆条蜜、野桂花蜜为对照,采用GC-MS非靶向代谢组学,对特色蜂蜜代谢物聚类、功能富集分析,并筛选差异代谢物及功能注释。结果表明,4种蜂蜜共检测到90种代谢物,富集到210条通路上,其中富集前20的通路在碳水化合代谢（8条）、总览（9条）、膜运输（3条）三个模块;4种蜂蜜中都检测出去甲肾上腺素（Norepinephrine,NE）,它富集到了唾液分泌、胃酸分泌等通路。根据VIP>1、log2FC>1、p<0.05筛选出2-酮丁酸、硬脂酸、肌醇等12种显著差异代谢物;2-酮丁酸和3-己烯二酸分别是蓝莓蜜和野蔷薇蜜的特征性物质。在改善人体消化吸收、促进蛋白质合成效果顺序为：野桂花蜜>荆条蜜>蓝莓蜜>野蔷薇蜜。该研究从代谢组学角度分析了不同蜂蜜营养成分差异,初步确定蓝莓蜜、野蔷薇蜜的特征性物质,其结果为鉴别蜂蜜真假、蜂蜜溯源识别提供相应参考。     

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。     

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。     

基于非靶向代谢组学分析黄桃果肉褐变过程中代谢产物的差异

以黄桃果实为试验材料,利用非靶向代谢组学研究其贮藏期间不同褐变程度果肉中的代谢物差异。采用主成分分析、聚类分析、正交偏最小二乘判别分析等方法分析不同褐变程度果肉中的差异代谢产物。结果表明:PE包装明显降低了黄桃果肉褐变指数,以无褐变的果肉为对照,共检出991种代谢物。在CK 12 d vs CK 0 d样本中,共检出206种显著上调代谢物和26种显著下调代谢物,而在PE 12 d vs CK 0 d样本中,共检出145种显著上调代谢物和58种显著下调代谢物。经HMDB通路分析,代谢物主要富集在13条通路中,其中,富集排名前6的通路分别是丙烷和聚酮化合物、脂质和类脂质分子、有机杂环化合物、有机酸及其衍生物、苯甲酸酯类、有机氧化合物。KEGG通路分析表明,代谢物主要富集在10条通路中,其中,富集排名前4的通路为其它次生代谢产物的生物合成、氨基酸代谢、辅因子和维生素的代谢通路,其它氨基酸代谢等通路。研究从代谢组学角度初步揭示了黄桃果肉褐变过程中代谢产物的差异性,为提高黄桃果实品质提供理论参考。     

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。     

榨菜二次发酵过程中差异代谢物分析

[目的]探究榨菜二次发酵过程中代谢物的变化。[方法]以腌制6个月的盐脱水榨菜为原料,在陈年泡菜母水中进行二次发酵,采用液相色谱—串联质谱技术结合多元统计分析,确定榨菜二次发酵前后的差异代谢物。[结果]二次发酵后筛选出147种差异代谢物,主要为有机酸及其衍生物、有机杂环化合物、脂质和类脂质分子、苯类化合物、苯丙烷类和多酮类化合物等。苦味氨基酸（组氨酸、精氨酸、酪氨酸、缬氨酸）下调,乳酸、乙酸、苯乙酸、棕榈酸、亚油酸、酚酸等物质上调。富集分析到丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、精氨酸生物合成3条代谢通路与差异代谢物相关性最显著。[结论]榨菜经二次发酵后滋味物质更丰富、香味更浓郁、口感更佳。     

紫陀螺菌营养品质及非靶代谢产物剖析

目的 深入了解紫陀螺菌的营养品质和次级代谢产物,以评估其食药应用价值。方法 以不同生长时期紫陀螺菌为研究对象,测定分析其蛋白质、脂肪、灰分、水分、矿物质和氨基酸含量,并采用液相色谱-四极杆-飞行时间质谱平台对代谢物进行测定,基于正交偏最小二乘判别分析筛选差异代谢物,通过京都基因组百科全书对组间差异代谢物进行通路富集分析。结果 紫陀螺菌含有丰富的蛋白质、矿物质、氨基酸,其中包括6种人体必需氨基酸及婴幼儿必需的组氨酸。苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸的营养价值接近或超过标准鸡蛋蛋白,且漏斗期的紫陀螺菌蛋白质营养价值最高。通过非靶代谢组学分析,共获得2450个非靶代谢产物,经过数据库注释发现紫陀螺菌次级代谢产物丰富,包括脂肪酰类、羧酸及其衍生物、有机氧化物、异戊二醇脂类、类固醇及其衍生物、类黄酮类、酚类和生物碱类等。经差异代谢统计分析发现,不同生长时期紫陀螺菌代谢物种类和数量均存在差异,并随着子实体的成熟整体呈下调趋势。结论 紫陀螺菌营养成分丰富,且含有多种具有生理活性的次生代谢产物,本研究为紫陀螺菌食用与药用提供科学依据。     

鱿鱼预制菜炒制过程中氨基酸代谢物的差异

以不同炒制时间(0,5,15 min)的鱿鱼预制菜为研究对象,基于氨基酸靶向代谢组学方法分析炒制过程中鱿鱼预制菜氨基酸代谢产物的变化,并对氨基酸代谢产物进行多元统计和代谢通路分析。结果表明,鱿鱼预制菜炒制过程中共检出23种氨基酸代谢物。随着炒制时间的延长,氨基酸差异代谢物的种类显著增加,3个比较组(S1vsS3、S1vsS5和S3vsS5)鱿鱼预制菜的氨基酸差异代谢物分别有9,10,12种,其中,共有差异代谢物3个,分别为γ-氨基丁酸、丝氨酸和天冬酰胺。对3个比较组氨基酸差异代谢物的代谢途径的分析表明,分别富集到9,11,13条氨基酸代谢通路,其中共有通路为氨基酸代谢通路5条,氨基酸降解通路1条,氨基酸生物合成通路2条,这些代谢途径有利于鱿鱼预制菜风味和营养成分的形成。     

基于非靶向代谢组学分析副干酪乳杆菌发酵枸杞汁各阶段代谢差异

为研究副干酪乳杆菌NXU-19004发酵对枸杞汁品质特性的影响,采用气相色谱-质谱非靶向代谢组学技术对4 种不同阶段枸杞发酵液差异代谢物进行鉴定分析,结合主成分分析和偏最小二乘判别分析对其进行精确区分。再通过京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）数据库注释差异代谢物参与的代谢途径,从中筛选出关键代谢物。结果表明,4 种发酵液共检测到63 种非挥发性差异代谢物,其中氨基酸类、有机酸类、酯类等成分在枸杞发酵液中平均相对丰度总体呈上升趋势。多元统计分析结果显示,各样品之间差异显著,均有明显样本聚集区,表明代谢产物可用于甄别发酵阶段。共注释到47 条代谢途径,富集代谢产物较多且显著性高的关键通路有9 条,且多与氨基酸代谢相关,可见发酵阶段对枸杞发酵液中氨基酸类物质的代谢影响最大。进一步确认了关键代谢物为丙氨酸、柠檬烯、苯甲醛、苯甲酸、烟酰胺、烟酸、角鲨烯、脯氨酸、肌氨酸、2-苯基乙酰胺。该研究从代谢组学角度初步揭示了枸杞及其乳酸菌发酵产品的代谢产物差异性以及特征化合物,为进一步研究影响乳酸菌发酵形成差异的因素提供理论依据。     

基于代谢组学分析不同颜色花生红衣的组成差异

以不同颜色花生红衣为研究对象,采用液相色谱-质谱非靶向代谢组学方法,研究花生红衣品种间的差异代谢物及代谢通路。主成分分析结果表明,不同品种的花生红衣存在较大的代谢差异。依据正交偏最小二乘法模型的变量重要性投影值可分离出16 种差异代谢物,颜色较深的花生红衣山柰酚和表儿茶素-(4α→8)-没食子儿茶素-(4α→8)-儿茶素含量明显较多,且随着红衣颜色的加深,原花青素、杨梅素和槲皮素含量显著升高（P＜0.05）。富集差异代谢物的代谢通路共4 条,其中最显著的为黄酮和黄酮醇生物合成途径,山柰酚、槲皮素、杨梅素和芦丁等差异代谢物参与此通路,且颜色较深的花生红衣中山柰酚代谢旺盛,颜色较浅的花生红衣中杨梅素和槲皮素代谢旺盛,合成量较多。     

基于非靶向代谢组学分析天敌马六甲肉食螨对小麦的影响

基于非靶向代谢组学技术,研究马六甲肉食螨在粮仓应用后对小麦代谢物组成的差异和特点,利用四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱联用技术分析小麦加螨和不加螨的之间的差异代谢物。结合在线和本地数据库(Thermo mzcloud)进行化学成分鉴定,采用主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)的方法进行数据模型的识别,筛选标准差异代谢物,通过MetaboAnalyst 6.0数据库分析差异代谢物代谢通路。结果表明小麦加螨和不加螨二者之间差异代谢物种类没有差异,但是物质的含量有所差异。其中鉴定到的化合物中,储藏开始时筛选得到48种差异代谢物,两个月后58种,四个月后71种,六个月后58种。加螨和不加螨经通路分析后发现主要体现在四条最主要的代谢通路上,储藏开始时富集程度最高的代谢通路为视黄醇代谢,两个月后为类固醇激素生物合成,四个月后为鞘脂代谢生物合成,以上均富集到1个差异代谢物,分别为视黄酸、2-氧代己二酸、生殖激素和鞘氨醇,六个月后为酪氨酸代谢,富集到2个差异代谢物,分别为假定蛋白和多球壳菌素。研究结果表明,小麦中投放马六甲肉食螨后,代谢物质种类未发生变化,物质含量产生了差异,主要是酸类和醇类,分属不同的代谢途径。本研究为应用天敌防治储粮害虫的安全性评价提供参考方法,推动天敌马六甲肉食螨防控技术的应用。