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5-ALA对库尔勒香梨果实品质和挥发性代谢物的影响

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食品科学 2024年

作者：孙天雨文博王春峰田嘉郝志超林彦温玥张峰新疆农业大学园艺学院新疆库尔勒市香梨研究中心

目前，库尔勒香梨生产中存在着“香味寡淡，品质下降”等突出问题，直接影响其商品价值。前人研究表明，外源喷施5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid， 5-ALA）能够改善果实风味，提高果实品质。因此，本研究以库尔勒香梨为试材，... 详细信息

目前，库尔勒香梨生产中存在着“香味寡淡，品质下降”等突出问题，直接影响其商品价值。前人研究表明，外源喷施5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid， 5-ALA）能够改善果实风味，提高果实品质。因此，本研究以库尔勒香梨为试材，在果实膨大期喷施不同浓度5-ALA(50、100、150、200 mg·L-1)，测定成熟期脱萼果和宿萼果的果实品质，并基于主成分分析法对5-ALA处理下的果实品质进行综合评价，筛选出对库尔勒香梨果实品质提升效果最佳的浓度，探讨其对果实挥发性代谢物的影响。结果表明：外源喷施150 mg·L-1的5-ALA对香梨果实品质的提升效果最佳，其中脱萼果的硬度、石细胞含量和可滴定酸含量相比对照显著下降了15.54%、45.00%和73.33%，而可溶性固形物含量与固酸比相比对照分别提高了9.95%和90.53%；同时，宿萼果硬度、可滴定酸和石细胞含量相比于对照显著下降了14.79%、94.12%和43.18%，而可溶性固形物和可溶性糖含量及固酸比相比对照分别提高了19.33%、23.51%和131.63%。此外，外施5-ALA显著增加了脱萼果和宿萼果中挥发性代谢物的质量分数，主要提升了萜类、酯等化合物，使果实木质味、水果味、香草味、清新味、青草味和甜味等相关香味属性更丰富，且在倍半萜和三萜生物合成通路中富集最高，其中注释到该通路中的α-法呢烯、4-[(（1E）-1，5-二甲基-1，4-己二-1-基]-1-甲基-环己烯、δ-杜松烯、（E）-1-甲基-4-（6-甲基庚-5-烯-2-亚烷基）环己-1-烯和大根香叶烯B为关键化合物，为库尔勒香梨赋予特殊的柑橘味、薰衣草味、香柠檬味、干涩味、百里香味、辛辣味、泥土味、没药味和橙花味。综上所述，外源喷施5-ALA对改善库尔勒香梨果实品质具有显著作用，且以外施150 mg·L-1的5-ALA作用效果最优，有助于库尔勒香梨香气提升。

关键词：库尔勒香梨果实品质挥发性代谢物 5-氨基乙酰丙酸

初烤阶段酶制剂不同喷施方式下烟叶中挥发性代谢物的差异分析

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山东农业科学 2024年第4期56卷 56-65页

作者：郑杰王平平郭春生叶亚军张傲杰龚廷锋艾绥龙张立新西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100 陕西省烟草科学研究所陕西西安710000 内蒙古昆明卷烟有限责任公司内蒙古呼和浩特010020

为明确初烤阶段(变黄期)外源酶制剂不同喷施方式下烤后烟叶中挥发性代谢物的差异变化规律,本试验以陕西烟叶主要产区商洛市洛南县的云烟99(B2F)为供试材料,运用液相色谱-质谱(LC-MS)联用技术进行非靶向代谢组学分析,研究酶制剂不同喷施... 详细信息

为明确初烤阶段(变黄期)外源酶制剂不同喷施方式下烤后烟叶中挥发性代谢物的差异变化规律,本试验以陕西烟叶主要产区商洛市洛南县的云烟99(B2F)为供试材料,运用液相色谱-质谱(LC-MS)联用技术进行非靶向代谢组学分析,研究酶制剂不同喷施方式(LN和LN-A)和对照(LN-CK)烟叶中挥发性代谢物的差异。结果表明,外源酶制剂喷施方式对烟叶中挥发性代谢物的相对含量产生显著影响,从各样品烟叶中共检测出578种挥发性代谢物,其数量由多到少依次为萜类(99种)、酯类(91种)、杂环化合物(88种)、烃类(63种)、酮类(52种)、醛类(42种)、有机酸(21种)等。PCA和OPLS-DA分析结果显示,LN-CK与LN、LN-CK与LN-A、LN与LN-A之间的代谢物表现出良好分离,分别存在177、121种和175种显著差异代谢物,其中,LN与LN-CK相比,上升的有142种,下降的有35种;LN-A与对照相比,上升的有71种,下降的有50种;LN-A与LN相比有56种上升,119种下降。基于样本间的S-Plot图和火山图,从LN-CK与LN、LN-CK与LN-A、LN与LN-A三组各筛选出20个相对含量差异显著的挥发性物质成分,可用于比较两种酶制剂喷施方式的不同效应,可为外源酶制剂喷施方式的选择提供技术支撑。总起来看,LN这种外源酶制剂喷施方式能更好地正向影响挥发性代谢物种类进而提升烟叶香气品质。

关键词：烤烟外源酶制剂喷施方式代谢组学挥发性代谢物差异分析

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云南不同产地八角果实挥发性代谢物差异分析

贵州农业科学 2024年第6期52卷 22-30页

作者：王灿王晓静黄兴粉杨玉玲孙宏伟李玉祥云南省文山州农业科学院云南文山663000

【目的】探明云南不同产地八角果实挥发性代谢物差异,为八角果实中天然活性成分和代谢产物多样性利用和八角种质资源评价提供依据。【方法】采用全自动顶空固相微萃取(HS-SPME)、气质联用(GC-MS)技术对云南省文山州(富宁县、文山市、砚... 详细信息

【目的】探明云南不同产地八角果实挥发性代谢物差异,为八角果实中天然活性成分和代谢产物多样性利用和八角种质资源评价提供依据。【方法】采用全自动顶空固相微萃取(HS-SPME)、气质联用(GC-MS)技术对云南省文山州(富宁县、文山市、砚山县)和红河州(红河县)的八角果实挥发成分进行广泛靶向代谢组学分析。【结果】云南不同产地的八角果实挥发物存在差异,共鉴定出750个代谢物,前三位的化合物种类分别是萜类、酯类和杂环化合物,分别占31.20%、14.00%和10.80%。云南不同地区八角果实挥发性代谢物质的种类组成具有差异性,文山市与砚山县、富宁县与红河县八角果实中差异代谢物较多,分别为438个和349个,文山市与砚山县差异代谢物主要体现在萜类、醇类、酯类和醛类;富宁县与红河县主要体现在萜类和脂类,富宁县八角果实中具有香气成分的化合物如δ-榄香烯、衣兰烯显著上调。文山市八角果实中代谢物倍半萜和三萜的生物合成、萜类骨架的生物合成2个代谢通路上调,碳代谢、丁酸代谢等7个通路下调;富宁县八角果实中仅α-亚麻酸代谢上调,曲柳碱、吡啶、吡啶生物碱合成等13个下调。【结论】云南不同产地八角果实挥发性代谢物存在差异,文山市与砚山县、富宁县与红河县的差异代谢物差异显著,文山市八角果实中代谢物倍半萜和三萜的生物合成、萜类骨架的生物合成2个代谢通路上调,富宁县八角果实中仅α-亚麻酸代谢上调。

关键词：八角果实广泛靶向代谢组挥发性代谢物云南

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不同产地八角果实挥发性代谢物组分研究

贵州农业科学 2024年第6期52卷 13-21页

作者：王雅琴孙宏伟王灿新疆德源生物工程有限公司新疆乌鲁木齐830000 云南省文山州农业科学院云南文山663000

【目的】探明不同产地八角果实挥发性代谢物组分,为八角种质资源评价、优质原料选材提供参考。【方法】以云南(西畴县、广南县、马关县、麻栗坡县)和广西(崇左市、钦州市)八角果实为材料,采用全自动顶空固相微萃取(HS-SPME)和气质联用(G... 详细信息

【目的】探明不同产地八角果实挥发性代谢物组分,为八角种质资源评价、优质原料选材提供参考。【方法】以云南(西畴县、广南县、马关县、麻栗坡县)和广西(崇左市、钦州市)八角果实为材料,采用全自动顶空固相微萃取(HS-SPME)和气质联用(GC-MS)技术,广泛靶向检测各产地八角果实挥发性代谢物,并通过主成分和正交偏最小二乘法分析挥发性代谢物成分。【结果】八角果实挥发性代谢物含量以萜类、酯类和杂环化合物相对较高,分别占果实总挥发性代谢物的31%、14%和11%。不同产地八角果实挥发性代谢物成分存在明显差异,差异代谢物共有212~511个,其中,萜类物质含量最高,其次为杂环化合物和酮类物质。广南县和崇左市八角果实差异代谢物最多,为511个,其中,上调和下调具有代表性的10个差异代谢物中,酯类物质最多,其次是萜类和醇类。KEGG注释表明广南县八角果实单萜生物合成途径(Monoterpenoid biosynthesis)明显上调,倍半萜和三萜生物合成途径(Sesquiterpenoid and triterpenoid biosynthesis)、泛醌和其他萜类醌生物合成途径(Ubiquinone and other terpenoid-quinone biosynthesis)明显下调。【结论】八角果实挥发性代谢物主要为萜类、酯类和杂环化合物。6个不同产地八角果实挥发性代谢物呈现一定差异,差异代谢物以萜类为主,其次为杂环化合物和酮类物质,可作为评价和筛选香料和药用八角种质资源的依据。

关键词：八角果实广泛靶向代谢组挥发性代谢物萜类酯类杂环化合物生物合成途径

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茶树白花和紫花的挥发性代谢物分析

食品安全质量检测学报 2022年第14期13卷 4447-4453页

作者：梅鑫胡榴虹邓婵李雅玲龙露田维素宋玉颜周才碧黔南民族师范学院生物科学与农学院都匀558000 安徽农业大学茶与食品科技学院合肥230036 四川农业大学园艺学院成都611130 福建农林大学园艺学院福州350000

目的探究茶(Camellia sinensis)树白花和紫花中的挥发性代谢物含量及其组成差异。方法利用气相色谱-质谱法对鸟王种茶树的白花和变异紫花进行挥发性代谢组学分析。结果在两种茶树花中检测出挥发性代谢物共152个,主要为芳烃类、烃类、醇... 详细信息

目的探究茶(Camellia sinensis)树白花和紫花中的挥发性代谢物含量及其组成差异。方法利用气相色谱-质谱法对鸟王种茶树的白花和变异紫花进行挥发性代谢组学分析。结果在两种茶树花中检测出挥发性代谢物共152个,主要为芳烃类、烃类、醇类、酮类、醛类、酚类、酯类、萜类和杂环化合物类等。筛选出差异代谢物共12种,其中有7种在紫花中上调,含量较高的有甲基丁香酚、α-紫罗兰酮;5种在紫花中下调,其中在白花中含量较高的有3-异丙烯基-2,5-二甲基-3,4-己二烯-2-醇、反式-3-己烯基乙酸酯、五甲基-苯。结论甲基丁香酚和α-紫罗兰酮是茶树紫花香气特征中与白花相比最主要的差异成分,紫花的香气较白花更芬芳;为进一步探究不同颜色的茶树花的呈香机制及对相关资源的开发利用提供了一定的参考。

关键词：茶树挥发性代谢物白花紫花

复合霉菌产酯化酶工艺优化及强化发酵白酒挥发性代谢物差异研究

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食品安全质量检测学报 2023年第14期14卷 144-154页

作者：马鹏何霞王丽玲石兵魏劫王萍塔里木大学食品科学与工程学院南疆特色农产品深加工兵团重点实验室阿拉尔843300 新疆格麦迪酒业股份有限公司阿瓦提843200

目的研究霉菌混合培养条件对产酯化酶的影响,比对强化发酵后白酒挥发性代谢物差异。方法在前期单因素实验的基础上,通过响应面法确定霉菌混合培养最佳工艺,并以混合霉菌强化发酵白酒,结合主成分分析分析传统发酵与强化发酵白酒挥发性代... 详细信息

目的研究霉菌混合培养条件对产酯化酶的影响,比对强化发酵后白酒挥发性代谢物差异。方法在前期单因素实验的基础上,通过响应面法确定霉菌混合培养最佳工艺,并以混合霉菌强化发酵白酒,结合主成分分析分析传统发酵与强化发酵白酒挥发性代谢物之间的差异。结果使用响应面法确定培养时间4 d,培养温度32℃,接种量3%,接种比例红曲霉:米曲霉:根霉质量比为2:2:1条件下混合霉菌产酶能力得到显著提升,酶活为263.17 U/g,相比提高了104.6 U/g;混合霉菌强化发酵的白酒,在酒精度与挥发性物质方面均优于自然发酵白酒,且以15%替代大曲强化发酵白酒效果最佳。强化发酵后,异戊醇、苯乙醇、乙酸乙酯、己酸乙酯、正己酸、棕榈酸乙酯含量均高于自然发酵白酒,风味物质含量提升,对白酒的品质提升可能具有直接影响。结论通过响应面法得到了产酶最优条件,进而实现混合霉菌强化大曲,为后期深入研究通过改良大曲对白酒质量控制研究提供参考。

关键词：响应面混合培养酯化酶强化发酵挥发性代谢物

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芋头挥发性代谢物分析及其品质综合评价

作物杂志 2022年第6期 167-173页

作者：郭巨先黄家昕李桂花符梅罗文龙王俊陆美莲广东省农业科学院蔬菜研究所/广东省蔬菜新技术研究重点实验室广东广州510640 仲恺农业工程学院广东广州510225

芋头是一种重要的蔬菜兼粮食作物,其营养丰富且药用价值高,然而对于芋头品质性状的评价及分子机理的研究较少。以来源于我国不同地区的18个芋头品种为例,运用生物信息学方法系统评价其外观和营养物质指标,并利用GC-MS气质联用法对挥发... 详细信息

芋头是一种重要的蔬菜兼粮食作物,其营养丰富且药用价值高,然而对于芋头品质性状的评价及分子机理的研究较少。以来源于我国不同地区的18个芋头品种为例,运用生物信息学方法系统评价其外观和营养物质指标,并利用GC-MS气质联用法对挥发性代谢物进行定性和定量分析。结果表明,魁芋芋头的单芋重、干物质和淀粉含量相对高于多子芋。不同芋头品种的品质指标存在明显差异,主成分分析降维方法分析到了4个独立的综合指标,其累计贡献率达82.31%,解释了芋头品质的大部分变异信息。综合得分排名前5名的全部是魁芋。以炭步香芋和花都红芽芋为例的代谢组学分析,共鉴定到76种挥发性代谢物,其中香型中显著上调的代谢物包括1-甲基乙基-萘和4-甲基-6-庚烯-4油化物,说明这2种代谢物很可能与香味生物学功能有关。

关键词：芋头营养成分品质评价主成分分析挥发性代谢物

基于固相微萃取箭型-气相色谱-质谱法测定铜绿微囊藻中挥发性代谢物

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分析化学 2020年第6期48卷 750-756页

作者：虞锐鹏王利平赵晨凯吴胜芳宋启军江南大学化学与材料工程学院江南大学江南大学食品科学与技术国家重点实验室

建立了顶空-固相微萃取箭型-气相色谱-质谱(HS-SPME Arrow-GC-MS)联用技术,结合多变量统计分析铜绿微囊藻在模拟自然环境条件下,其挥发性代谢物组成及变化规律。通过选取合适萃取头,对不同时期铜绿微囊藻样品中挥发性代谢物进行定性分析... 详细信息

建立了顶空-固相微萃取箭型-气相色谱-质谱(HS-SPME Arrow-GC-MS)联用技术,结合多变量统计分析铜绿微囊藻在模拟自然环境条件下,其挥发性代谢物组成及变化规律。通过选取合适萃取头,对不同时期铜绿微囊藻样品中挥发性代谢物进行定性分析,鉴定了210种挥发性代谢物。采用多变量统计分析方法,进一步研究铜绿微囊藻生长过程中挥发性代谢物的消长变化规律,筛选出10种统计学显著性差异代谢物:环己醇、二甲基三硫、苯甲醇、樟脑、2-甲氧基苯酚、3-己烯-1-醇、2, 4-癸二烯醛、吲哚、柠檬醛和正壬醇。优化了萃取温度、萃取时间、体系盐度等SPME Arrow萃取条件,筛选差异性代谢物的特征离子峰,并进行定量分析和方法学验证。结果表明,10种统计学显著性差异代谢物在0.050～1000 ng/L范围内具有良好的线性关系,相关系数>0.998,检出限范围为0.010～0.030 ng/L,回收率在76.3%～93.0%之间,RSD≤12.7%(n=6)。本方法操作简便、快速,灵敏度高,稳定性好,可用于蓝藻水华爆发初期天然水体中挥发性代谢标志物测定。

关键词：顶空-固相微萃取箭型气相色谱-质谱联用多变量统计分析铜绿微囊藻挥发性代谢物

复合益生菌发酵不同基料乳酸菌饮料中挥发性代谢物差异分析

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中国食品学报 2021年第3期21卷 300-314页

作者：韩之皓郭帅黄天郑岩王月娇白梅王记成张和平内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室农业农村部奶制品加工重点实验室呼和浩特010018

以8株分离源明确,有良好益生特性的益生菌为发酵菌株,研究复合益生菌对3种基料(脱脂乳粉、浓缩乳清蛋白粉和大豆分离蛋白粉)乳酸菌饮料挥发性代谢物的影响。利用固相微萃取-气相色谱质谱联用技术(SPME-GC-MS)定量分析挥发性代谢物,并通... 详细信息

以8株分离源明确,有良好益生特性的益生菌为发酵菌株,研究复合益生菌对3种基料(脱脂乳粉、浓缩乳清蛋白粉和大豆分离蛋白粉)乳酸菌饮料挥发性代谢物的影响。利用固相微萃取-气相色谱质谱联用技术(SPME-GC-MS)定量分析挥发性代谢物,并通过香气活性值(OAV)确定乳酸菌饮料中关键挥发性风味物质。结果显示:在乳酸菌饮料中共检出107种挥发性物质,其中包括21种醛类、17种酮类、13种酸类、23种醇类、5种酯类、17种芳香族及烷烃类、7种含氮化合物、4种其它化合物。挥发性代谢物主成分分析结果表明:不同基料的乳酸菌饮料经复合益生菌发酵,挥发性代谢物明显不同,相同基料的乳酸菌饮料在贮藏期间挥发性代谢物变化较小。OAV≥0.1的挥发性风味物质主成分分析结果表明:在脱脂乳饮料中,乙偶姻、3-羟基丁醛、2-壬酮、2-十一酮等10种OAV≥0.1的挥发性物质贡献较大;在豆乳饮料中,乙醛、3-甲基丁醛、2-壬烯-1-醇等5种OAV≥0.1的挥发性物质贡献较大并呈现正相关,且发酵后的豆乳饮料中己醛、1-己醇、苯甲醛等致豆腥味的挥发性物质含量显著降低(P挥发性物质贡献较大。

关键词：复合益生菌乳酸菌饮料挥发性代谢物主成分分析