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。     

嗜酸乳杆菌发酵枣汁的非靶向代谢组学研究

以嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）发酵枣汁为研究对象，采用气相色谱-质谱（GC-MS）非靶向代谢组学分析技术对不同发酵阶段的枣汁中差异代谢物进行鉴定，并对结果进行多元统计分析。结果表明，未发酵、发酵0 h、18 h、22 h的代谢产物之间存在差异，基于正交偏最小二乘法-判别分析（O-PLS-DA）结果发现，共有29种代谢物被鉴定为差异代谢物。根据影响值筛选出12条代谢通路具有重要作用，其中关键代谢物为L-组氨酸、去甲缬氨酸、尿素、次黄嘌呤、褪黑素、烟酰胺。经嗜酸乳杆菌发酵后的红枣发酵汁的酯类物质和醛类物质增加，生物活性物质的含量增加，该研究为发酵枣汁中风味物质的调控、营养物质的形成提供一定的理论指导。     

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。     

添加富含乳脂肪球膜乳清蛋白粉对发酵乳代谢组学的影响

目的:研究添加富含乳脂肪球膜(MFGM)乳清蛋白粉(M-WPI)前、后的保加利亚乳杆菌发酵乳中保加利亚乳杆菌存活率,发酵乳风味及抗氧化能力。采用代谢组学分析添加M-WPI前、后保加利亚乳杆菌发酵乳的显著差异代谢标志物及其作用通路。方法:通过样本主成分分析、偏最小二乘判别分析、热图分析和KEGG富集分析等方法确定加入M-WPI前、后发酵乳代谢过程中的差异性代谢产物,并以此分析M-WPI对发酵乳产生的影响。结果表明:在脱脂乳中加入M-WPI,可以提高保加利亚乳杆菌存活率,增加发酵乳的风味及抗氧化活性。采用主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)共确定77种显著差异代谢物,涉及的主要代谢通路为19条。加入M-WPI后葡萄糖、半乳糖等,代谢物上调,提高了保加利亚乳杆菌存活率;癸酸、苹果酸等有机酸上调,能提高发酵乳的口感及改善发酵乳风味。保加利亚乳杆菌发酵乳中上调的代谢物以氨基酸类较多,其中丙氨酸、天冬氨酸和泛酸等参与β-丙氨酸代谢,与发酵乳抗氧化活性提高有关。本研究为加入M-WPI发酵乳营养评价以及相关加工技术和产品开发提供参考。     

基于代谢组学分析工夫红茶发酵过程中代谢物的变化

以保靖黄金茶为原料,按照工夫红茶工艺进行加工,采用基于代谢组学的液质联用技术（LC-MS/MS）对发酵过程中的茶样进行检测,分析工夫红茶发酵过程中代谢产物的动态变化。结果表明,在发酵过程中,茶叶中代谢物呈现规律性动态变化;共筛选到493种差异代谢物,且这些差异代谢物的变化趋势以发酵2 h为节点可分为两个阶段,即发酵前期和发酵后期。发酵前期代谢物变化明显,物质代谢活跃,而发酵后期差异代谢物明显少于发酵前期,物质代谢减弱,且整个发酵过程中上调的差异代谢物数量均大于下调的差异代谢物数量;此外,对鉴定出的90种差异代谢物进行分析,结果显示,在红茶发酵过程中呈涩味的代谢物下调表达,可溶性糖、茶黄素类呈甜醇、鲜爽滋味的代谢物显著上调表达。本实验为探究工夫红茶发酵过程中的物质代谢调控机制提供了重要参考。     

基于非靶向代谢组学的蓝莓酵素和沙棘酵素代谢产物特征比较

为了探索不同酵素之间代谢产物的差异性，本研究以自然发酵的蓝莓酵素和沙棘酵素为样品，使用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱测定两种酵素样品中全部代谢物丰度，并对代谢物进行筛选和鉴定，利用代谢组学方法分析蓝莓酵素和沙棘酵素的代谢产物差异。结果表明，两种酵素样品中关键性代谢差异物为9种，通过KEGG数据库的比对分析可知富集代谢产物较多且显著性高的关键代谢通路有6条，主要体现在黄酮和黄酮醇的生物合成，泛酸和辅酶A的生物合成，酪氨酸代谢，丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢，脯氨酸和精氨酸代谢，谷胱甘肽代谢。基于非靶向代谢组学分析，该文初步揭示了蓝莓和沙棘酵素代谢产物差异性，为水果酵素功能性的比较研究提供一定的理论基础和依据。     

基于非靶向代谢组学的信阳毛尖茶加工过程非挥发物代谢轮廓分析

为了解信阳毛尖茶在加工过程中非挥发性代谢物的变化规律,以信阳群体种鲜叶为原料,采用非靶向代谢组学技术对信阳毛尖茶加工过程样品进行系统分析。结果显示,在信阳毛尖茶加工过程中共对比鉴定出1 000种非挥发性代谢物,多元统计分析表明信阳毛尖茶在杀青后其非挥发性代谢物发生显著变化;同时共筛选出53个差异化合物,其中氨基酸、儿茶素、黄酮糖苷、脂质、嘌呤核苷、有机酸等化合物的转化是形成信阳毛尖茶风味和品质的关键;尤其是一些酰化黄酮糖苷、溶血磷脂酰类、嘌呤核苷类化合物在杀青后相对含量显著提升;京都基因与基因组百科全书代谢通路富集分析结果显示,差异化合物在嘌呤代谢,甘油磷脂代谢,苯丙氨酸代谢,氨酰基-tRNA生物合成,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成和甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢这些代谢通路中显著富集（P<0.05）。本研究进一步挖掘了影响信阳毛尖茶风味和品质的主要非挥发性代谢物,为揭示信阳毛尖茶风味和品质形成机制提供依据和参考。     

酱香型白酒不同轮次发酵优势细菌与主要差异代谢产物关联分析

为了探究湘产酱香型白酒不同轮次发酵过程中优势细菌的群落结构特征以及与主要差异代谢产物的关联性，采用16S测序技术和GC-MS非靶向代谢组学结合多元统计分析，测定并比较3个轮次30个酒醅样品的细菌组成和差异代谢产物。结果表明，根据发酵轮次进行分组共筛选出差异代谢物74个，主要为有机氧化合物、羧酸及衍生物和脂肪酰基类化合物。乳酸杆菌属(Lactobacillus)、克罗彭施泰特氏菌属(Kroppenstedtia)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)等8个优势细菌属中有5个细菌属对酿酒酵母的ABC转运蛋白代谢、淀粉与蔗糖代谢、磷酸戊糖途径以及戊糖和葡萄糖醛酸酯相互转化等关键代谢通路起协同作用。该研究揭示了不同轮次发酵优势微生物的群落组成以及优势细菌属与主要差异代谢产物的相互关系，为人工改善酱香酒发酵微生态，定向调控特征代谢物提供了一定的理论依据。     

人工接种东北酸菜发酵过程中氨基酸类物质的代谢变化

氨基酸对人工接种发酵东北酸菜的风味形成有重要作用,该研究着重利用代谢组学对人工接种发酵东北酸菜发酵过程中的氨基酸转化途径进行了研究。在酸菜接种发酵过程中共检测出的638种代谢物以氨基酸,多肽及其类似物为主（25.43%）,且在发酵中期显著增加。人工接种发酵酸菜代谢途径主要与氨基酸代谢、脂类代谢、其他次生代谢物生物合成、碳水化合物代谢、核苷酸代谢等途径有关,且代谢途径涉及的化合物以多肽类为主（33.33%）。在接种发酵过程中鉴定出12种对酸菜的酸味和鲜味具有重要贡献的氨基酸,并且20℃接种酸菜风味与滋味的形成集中在发酵前10 d。此外氨基酸类代谢物显著富集的通路主要涉及精氨酸和脯氨酸代谢、半胱氨酸和甲硫氨酸代谢、谷胱甘肽代谢、丝氨酸代谢、组氨酸代谢以及赖氨酸降解。结果表明接种酸菜发酵过程氨基酸类物质代谢途径多变,并且对接种发酵东北酸菜的风味调节具有重要意义。     

玫瑰香韵烟草突变体代谢轮廓分析

  背景和目的  利用甲基磺酸乙酯（EMS）对中烟100（ZY100）进行化学诱变,获得一个具有特征香韵的香气突变体（玫瑰香）,为明确玫瑰香烟草突变体与ZY100在代谢产物和代谢途径方面的差异。  方法  采用GC-MS对玫瑰香突变体和ZY100烟芽的挥发性次生代谢产物和内在代谢产物进行分析。结合主成分分析（PCA）和偏最小二乘法-判别分析法（PLS-DA）筛选差异代谢物,并对差异代谢通路进行富集。  结果  （1）共检出挥发性代谢产物27种,包括醇类、醛类、酮类和烯烃类,突变体中挥发性物质种类多于对照,主要成分为反式-β-罗勒烯。（2）共鉴定内在代谢产物60种,包括氨基酸类、糖和醇类、有机酸类和其他次生代谢产物,筛选到差异代谢物27种。（3）玫瑰香突变体中与氨基酸合成、糖酵解、三羧酸循环、有机酸代谢、生物碱和萜类合成等相关的19条代谢通路发生极显著变化。  结论  差异代谢物和代谢通路的改变赋予了玫瑰香突变体特殊的花香香韵。      

长期发酵大头菜差异代谢物及其关联代谢通路分析

为探究工业化生产不同超长周期发酵大头菜代谢物的差异及其主要关联代谢通路,采用液相色谱-串联质谱技术结合多元统计分析,测定并比较0、5、10 a大头菜的代谢物。结果表明,发酵0 a与5 a、发酵5 a与10 a、发酵0 a与10 a分别鉴定出53、113 种和174 种差异代谢物（变量投影重要性值＞1.3,P＜0.05）,主要为有机酸、氨基酸及核酸及其衍生物等。3 个处理组共同的差异代谢物有19 种,包含L-苯丙氨酸、β-D-果糖-6-磷酸等。差异代谢物京都基因与基因组百科全书通路富集分析显示,苯丙氨酸代谢、磷酸戊糖途径、果糖和甘露糖代谢途径与主要差异代谢物相关性最显著。本研究揭示了不同超长周期发酵大头菜代谢物的差异和主要差异代谢物及其关联代谢通路,为定向调控大头菜特征代谢物的生物合成提供一定理论依据。     

应用液质联用代谢组学技术探究Pb2+胁迫对大麦籽粒中差异代谢物及关键通路的影响

为评估铅（Pb2+）污染对大麦籽粒的影响。该研究应用液相色谱-质谱联用（LC-MS）代谢组学技术，结合主成分分析（PCA）、偏最小二乘-判别分析（PLS-DA）等多元统计学方法，在正、负离子模式中，将Pb2+胁迫大麦籽粒（GS1600）与对照组（GSCK）中共筛选出50种差异代谢物。研究发现：Pb2+胁迫对大麦中的脂质和类脂分子、有机酸及衍生物、有机氧化合物、有机杂环化合物含量变化影响显著。并通过KEGG功能通路富集分析，筛选出16条代谢通路，其中4条代谢通路（柠檬酸循环、谷胱甘肽代谢、糖氧化物和二羧酸代谢、苯丙烷代谢）为命中差异代谢物的关键代谢通路。结果表明，大麦受到胁迫后，Pb2+通过影响氨基酸代谢、碳水化合物代谢、辅因子和维生素的代谢以及其他次生代谢产物的生物合成对大麦中脂质和类脂分子、苯环型化合物及有机氧化合物等代谢物产生显著影响。说明Pb2+胁迫会对大麦籽粒的营养价值和风味品质造成一定的影响。     

小叶苦丁枝条提取物的植物乳杆菌发酵代谢组分析

小叶苦丁枝条是小叶苦丁茶生产的废弃物,数量巨大,一般以焚烧的方式处理,造成了不可忽视的环境污染和资源浪费。为实现小叶苦丁枝条资源化利用,本课题引入益生菌植物乳杆菌对小叶苦丁枝条水提物进行发酵,采取LC-MS非靶向代谢组研究手段探讨了小叶苦丁枝条提取物发酵前后物质的构成、分布与变化。通过PCA、PLS-DA等多元统计方法分析发现,小叶苦丁枝条提取物经植物乳杆菌发酵前后存在显著差异的代谢物共175种,其中发酵后上调的100种,下调的75种。单变量统计排名前25的差异代谢物中包含肽类 3种,碳水化合物1种,核酸类4种,脂类1种,有机酸1种,黄酮1种,其他14种,这些差异代谢物涉及11条差异显著的代谢途径,其中6条为氨基酸代谢途径。差异代谢物中,发酵后相对百分含量分别提高915倍的川皮苷、11倍的鹅肌肽等具有抗氧化、抗炎、抗癌、降血糖等生理活性。同时抗生素庆大霉素 C1a、林卡霉素发酵后分别提升22 672倍和62倍。由此表明,采用乳酸菌发酵技术资源化利用小叶苦丁枝条具有一定的可行性,但还需进一步的安全评估。     

基于非靶向代谢组学的焙焦油莎豆粕精酿啤酒主发酵期代谢物变化研究

该研究利用非靶向代谢组学技术对油莎豆粕精酿啤酒主发酵期差异代谢物进行鉴定。结果表明,主成分分析（PCA）与偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）反映出试验结果可信度高;层次聚类分析（HCA）结果显示平行样本具有相似的代谢物合成模式,且能够聚为同类;在啤酒主发酵期共鉴定到52种显著差异表达的代谢物,其中上调差异代谢物数目为30种,下调代谢物数目为22种。京都基因与基因组百科通路分析（KEGG）结果表明,ABC转运蛋白、中心碳代谢与氨基酸合成代谢、脂代谢、三羧酸循环代谢、碳代谢、氨酰-转移核糖核酸（tRNA）合成代谢等相关代谢途径在主酵期发挥了重要作用与生物学功能。研究成果为揭示本产品主发酵期代谢物形成及变化提供了基础理论信息。     

基于GC-TOF-MS的大黄鱼鱼卵鱼露快速发酵过程中代谢产物分析

为了解大黄鱼鱼卵鱼露快速发酵过程中代谢产物的差异及变化，采用气相色谱-飞行时间质谱技术对发酵30 d的大黄鱼鱼卵鱼露进行监测。对所得的数据进行多元统计分析，根据统计学上显著差异P值不大于0.05，且正交偏最小二乘判别分析第1主成分变量重要性值投影值不小于1的条件对差异代谢物进行筛选并进行凝聚层次聚类。结果表明：大黄鱼鱼卵鱼露发酵过程中的显著差异代谢产物共有46 种，其中包括10 种糖、9 种醇、7 种氨基酸、6 种有机酸、4 种酯、3 种醛、1 种脂肪酸以及6 种其他化合物。差异代谢产物主要参与的代谢通路为缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成，蛋白质消化吸收，半乳糖代谢，氨酰-tRNA生物合成，甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢，硫代葡萄糖苷生物合成，三羧酸循环，氨基酸的生物合成，莽草酸类生物碱的生物合成，磷酸肌醇代谢，不饱和脂肪酸的生物合成。所映射出的15 种极显著差异代谢物中氨基酸类代谢物参与了多条代谢通路。本研究结果为大黄鱼鱼卵鱼露的工业化提供一定理论依据。     

酵母菌对自然发酵酸面团面包中风味物质影响的研究

以添加不等量酵母菌（0，1，2，3g酵母菌／200g自然发酵剂）的自然发酵酸面团面包及非酸面团面包为研究对象，采用固相微萃取（SPME）技术分别提取样品中的挥发性风味物质，然后通过气相色谱-质谱（GC-MS）联用法进行鉴定：结果表明，44种挥发性物质存在于至少两种样品中，其中主要为醇类、酸类、醛类、酯类、烷烃类、酮类、烯类、芳香族化合物和杂环及含氮化合物。酸面团面包含一些独有的物质，如乙酸甲酯、4-丁酸丁交酯、1，2-苯二酸二乙酯和蚁酸丙酯等：酵母菌对自然发酵酸面团面包中主要挥发性风味物质有较大影响．如酸类物质的相对含量有所下降，醛类的含量增加，添加酵母菌的酸面团面包风味物质中酯类的比例低于不添加酵母菌的．     

基于UPLC-MS/MS的3个李品种果实初生代谢物分析

以蜂糖李、空心李和脆红李果实为试材,采用超高效液相色谱-串联质谱技术对其初生代谢物进行定性和定量分析;并通过主成分分析、正交偏最小二乘判别分析和样本相关性分析等方法,比较各品种之间的差异代谢物,及通过京都基因与基因组百科全书富集分析,解析代谢通路之间的差异。结果表明：3个李品种果实共检测到12类307种代谢物,主要包括氨基酸及其衍生物、核苷酸及其衍生物、有机酸、糖类、醇类、游离脂肪酸等代谢物。蜂糖李与脆红李之间的差异代谢物有70种,其中43种物质相对含量上调,27种下调,分别占61.43%和38.57%;差异显著的代谢途径有5条,分别是代谢通路、氨基酰-tRNA生物合成通路、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成通路、硫代葡萄糖苷的生物合成通路和赖氨酸降解通路。蜂糖李与空心李之间的差异代谢物有96种,其中84种物质上调和12种物质下调,分别占87.50%和12.50%;差异显著的代谢途径有1条为色氨酸代谢通路。空心李与脆红李之间共检测到75种差异代谢物,其中19种上调,56种下调,分别占比为25.33%和74.67%;差异显著代谢途径有2条分别是嘌呤代谢通路和硫代葡萄糖苷生物合成通路。