气相色谱-质谱联用代谢组学技术分析不同产地稻米代谢物

采用气相色谱-质谱联用的代谢组学手段,对黑龙江省2?个地理标志稻米产区的60?个水稻样本进行代谢组学研究,使用SIMCA软件和R软件对数据进行主成分分析、正交偏最小二乘-判别分析（orthogonal partial least square-discriminant analysis,OPLS-DA）等多元统计分析及代谢途径分析,探讨产地对稻米代谢及代谢产物的影响。结果共鉴定出167?个代谢产物,分析发现产地对稻米代谢物的数量、种类和含量均有影响,其中对含量的影响最显著。共筛选出32?个差异代谢物,层次聚类分析表明其可以作为产地鉴别的参考指标。OPLS-DA结果显示,两产地稻米区分显著,均有明显样本聚集区,说明产地对水稻代谢的影响很大。代谢途径分析共检索到与差异代谢物相关性高的9?条关键通路,发现不同产地对水稻中脂类和氨基酸类物质的代谢影响最大。脲基丙酸、角鲨烯、胆固醇、月桂酸、反丁烯二酸5?个代谢产物在不同产地水稻的代谢差异方面具有重要的参考意义。研究为稻米产地鉴别提供理论依据,为农产品产地溯源提供一定参考。     

黑龙江省不同产地水稻的GC-MS代谢物差异分析

采用气相色谱-质谱联用技术对黑龙江省建三江水稻产区与其他产区的水稻种子进行代谢组学研究,探讨产地对其代谢物的影响。在R软件平台下采用XCMS软件包对气相色谱-质谱数据进行处理,结合SIMCA-P软件,进行主成分分析、偏最小二乘法-判别分析以及聚类分析进行多元统计分析。结果表明,共检测到173?个峰,定性出氨基酸、脂肪酸、糖类、多元醇等共44?个化合物;筛选出建三江地区相对于其他产区具有显著变化（P＜0.05,VIP≥1）的差异代谢物23?个,通过代谢通路分析得到氨基酸代谢对水稻品质及产地区分具有一定影响。结果表明,产地对水稻代谢物的种类和含量均有影响,水稻代谢物携带其产地信息,建三江地区与其他产地水稻代谢物之间存在显著差异。利用气相色谱-质谱技术分析产地对水稻种子代谢产物影响以及产地区分具有可行性。     

储藏对稻谷代谢产物的影响研究

利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对查哈阳地理标志稻米保护区的稻谷样本以及储藏1年后的稻谷样本进行代谢组学研究,探讨储藏对稻谷代谢产物的影响。本实验采用主成分分析和正交偏最小二乘法-判别分析的多元统计分析以及层次聚类分析等方法对数据进行分析。结果显示,2021年和储藏样本分别定性到147、148个代谢产物,在数量上相差不大,但种类上存在差异。共筛选出39个差异代谢产物,层次聚类分析发现储藏前后稻谷代谢物的含量呈现反向变化趋势。代谢通路分析共筛选出8条与代谢物差异相关性最高的通路,可作为研究储藏对稻谷代谢通路影响中的参考物质。     

基于UPLC-MS/MS的不同产地蜂糖李果实初生代谢差异分析

采用超高效液相色谱-串联质谱技术对贵州省3个产地的蜂糖李果实初生代谢物进行代谢组学研究，通过主成分分析、正交偏最小二乘判别分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA）等多元统计分析和代谢途径分析，探讨产地对蜂糖李初生代谢产物的影响。实验共鉴定出307种代谢物，分析发现产地对蜂糖李代谢物的种类和含量均有影响。良田蜂糖李相比六马蜂糖李存在13种差异代谢物，惠水蜂糖李相比六马蜂糖李、良田蜂糖李都存在49种差异代谢物。同时OPLS-DA结果表明，不同产地蜂糖李区分明显，均有显著样本聚集区，说明产地对蜂糖李初生代谢的影响很大。代谢通路分析发现，不同产地间蜂糖李初生代谢差异机制主要在于氨基酸类物质的代谢，对氨基酸类物质的影响最为显著。本研究可为蜂糖李产地鉴别提供理论依据，为蜂糖李产地溯源提供一定参考。     

不同产地稻花香水稻代谢产物差异分析

基于气相色谱与质谱联用（GC-MS）的代谢组学技术,对黑龙江省宁安市和五常市两个产地的水稻代谢产物与代谢差异进行研究。使用SIMCA软件和R软件对数据进行多元统计分析。结果表明,产地对稻花香水稻代谢物的数量、含量、种类及种类占比均具有影响,两产地水稻样本共定性到127个代谢物,筛选出22个差异代谢物,且发现产地对脂肪酸及其衍生物含量的影响最明显。代谢途径分析结果表明,不同产地间水稻代谢差异机制主要在于脂肪酸类物质的代谢,亚油酸、棕榈酸和富马酸是三种关键代谢物。本研究从代谢产物组成方面对不同产地的稻花香水稻代谢差异进行分析,可为水稻产地区分及农产品溯源提供理论支撑。     

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。     

基于GC-MS分析不同品种小米代谢产物及代谢途径

基于气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）代谢组学方法研究同一产地不同品种小米的代谢产物。用甲醇溶液提取极性代谢组分，N,O-双(三甲基硅基)三氟乙酰胺衍生化处理，通过GC-MS分离鉴定代谢产物。结果表明，同一产地2?个不同品种小米共发现了53?种代谢产物。古龙小米有48?种代谢产物，其中优势代谢产物为亚油酸；禾绅小米代谢产物有32?种，优势代谢产物为亚油酸。对比发现，古龙小米有21?种差异代谢产物；禾绅小米有5?种差异代谢产物。对2?个品种小米差异代谢产物的代谢途径分析，发现古龙小米的葡萄糖代谢途径、脂肪酸代谢途径、氨基酸代谢途径和三羧酸循环都比禾绅小米对应的代谢途径更活跃，推测古龙小米的代谢产物多是因为其代谢速率快于禾绅小米的代谢速率。     

不同产地裸燕麦代谢产物差异分析

目的：探究不同地区同一品种裸燕麦中的代谢产物及其差异。方法：以代谢组学研究方法为基础,利用甲醇提取极性代谢组分,三氟乙酰胺(BSTFA)进行衍生化处理,并通过GC-MS技术和NIST数据库确定代谢产物。结果：在两个产地同一品种的裸燕麦中共检测出56种代谢产物,HZ的代谢产物占38种,HQ的代谢产物占45种,包括各种碳水化合物和少量次生代谢物。结论：两个地区的燕麦代谢产物及其含量基本一致,均属于常见化合物。但其中亚油酸、反油酸和棕榈酸等常见化合物的浓度不同,D-葡萄糖酸和吡喃半乳糖等代谢产物具有特异性。     

基于液质联用代谢组学方法分析不同产地和表型的玛咖

本实验基于液质联用代谢组学分析方法对20种不同表型和产地玛咖进行分析，采用超高效液相色谱串联四级杆静电场轨道阱高分辨质谱（Dionex Ultimate 3000-Q Exactive Orbitrap），原始数据经过Compound Discoverer软件处理后通过SIMACA 14.1软件分析可能的标志性代谢物，然后对这些潜在的标志性代谢产物进行二级质谱分析，通过相关文献和数据库（HMDB或NIST）对其进行定性。结果表明按照产地分组的多元变量统计分析中，五个产地的玛咖在OPLS-DA中成功分组，丽江和香格里拉两个产地玛咖在PLS-DA和OPLS-DA中分组成功；三种表型的紫色、黄色和黑色玛咖在PLS-DA和OPLS-DA中分组成功。聚类分析表明黄色、黑色和紫色玛咖各分为不同三类，三种表型玛咖内活性成分差异较大，与OPLS-DA得分图结果相吻合。表明高分辨质谱结合代谢组学技术可用于玛咖不同表型及产地的鉴别。由于目前对于玛咖中代谢物质定性的数据库和文献较少，本实验只定性出黑色玛咖的标志性代谢产物N-苄基-15Z-烯二十四酰胺以及黄色和紫色玛咖标志性代谢产物3-甲氧基苯基乙酸。     

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GC-MS的低盐虾酱低温发酵过程中代谢组学分析

为了阐明低盐虾酱在低温发酵过程中的代谢物特点，采用气相色谱-质谱联用技术对低盐虾酱在低温发酵过程中的代谢物进行监测；结合t检验和变量投影重要性（variable importance in projection，VIP）分析等多元统计分析，筛选出差异代谢物。结果表明，正交偏最小二乘判别分析模型显示，不同温度下发酵低盐虾酱之间的代谢物能够明显分离。2 组低盐虾酱中共有44 种主要代谢物，包括氨基酸类16 种、脂肪酸类6 种、胺类2 种、有机酸类8 种、醇类3 种、核苷酸类3 种、其他类化合物6 种。以P＜0.05和VIP＞1为筛选条件，得到30 种差异代谢物，主要包括氨基酸类7 种、酯类2 种、嘌呤类2 种、有机酸类8 种、醇类2 种和其他代谢物9 种；其中，与对照组（20 ℃）相比，低温组（10 ℃）中L-丝氨酸、L-苏氨酸、黄嘌呤、次黄嘌呤和L-谷氨酰胺显著增加，乙酸橙花酯、樱黄素和褪黑素显著减少（P＜0.01）。研究结果为进一步改善低盐虾酱生产工艺提供一定的理论依据。     

河南不同产地香椿基本成分及风味物质分析

采用常规方法检测河南省4个不同产地香椿中总蛋白、总皂苷、总生物碱、总黄酮含量,采用全自动氨基酸分析仪测定氨基酸含量;利用气相色谱-质谱联用仪分离鉴定香椿挥发性风味物质。结果表明:4个产地中,洛阳香椿的总蛋白、总皂苷、总生物碱、总黄酮含量均高于其他3个产地。4个产地均检出17种氨基酸,包括7种人体必需氨基酸。洛阳氨基酸总量和必需氨基酸含量均最高,二者含量分别为274.82?mg/g和86.09?mg/g。4个产地香椿共检出75种挥发性物质,其中原阳检出52种、中牟48种、安阳47种、洛阳46种,4个产地相对含量高的均为萜烯类物质,且洛阳种类最多。香椿基本成分及挥发性风味物质呈现产地差异性。综合分析河南洛阳香椿品质比较优良,应根据产品需求选择原料产地。     

基于近红外光谱技术对多年际建三江、五常大米产地溯源

研究多年际地理标志大米产地溯源判别技术,保护地理标志大米的品牌效益。利用近红外漫反射光谱技术对试验田样品进行与产地有关的特征波段筛选,并在其范围内对2013—2015年来自建三江地区及五常地区的291?份大米样品进行产地溯源研究。结果表明,试验田样品在波段为5?136～5?501?cm－1范围内产地因素差异显著。在此范围内利用因子化法建立的定性分析模型及聚类分析模型对建三江大米及五常大米的正确判别率均高于97.00%。利用偏最小二乘法建立的定量分析模对两地区大米的正确判别率分别为95.83%、94.00%。因此,应用该技术对多年份大米的产地溯源进行判别具有一定的可行性。     

原料种类对米酒滋味品质影响的研究

分别采集了籼糯米、粳糯米和大米样品各5个,在同一发酵条件进行了米酒的酿造,并采用电子舌技术和多变量统计学方法相结合的手段,对米酒样品的滋味品质进行了评价分析。通过主成分分析、聚类分析和多元方差分析发现以籼糯米和粳糯米为原料酿造的米酒其滋味品质差异不显著,而两者与以大米为原料酿造的米酒滋味品质存在显著差异（P＜0.05）。通过冗余分析发现该差异是由于酸味、涩味和后味A（涩的回味）3个指标造成的。通过方差分析发现,以大米为原料酿造的米酒其酸味和涩味要显著偏高（P＜0.05）。由此可见,以糯米为原料酿造的米酒其滋味品质要优于以大米为原料酿造的米酒。