基于代谢组学技术的区域特色植物源性食品产地溯源的探索

Metabolomics is the research focus in recent years,which has been widely applied to the quality control of traditional Chinese medicines,the diagnosis of the disease,and the development of new medicine. It is expected to become a new geographical origin traceability method. Searching biomarkers of Gannan navel orange, Nanfeng tangerine, Wuyuan green tea, Lushan mist tea are the main step to establish the geographical origin and authenticity model of the four sapmles. Gas chromatography-mass spectrometer(GC-MS),high performance liquid chromatography-mass spectrometer(HPLC-MS) and ultra high performance liquid chromatography-timeofflight mass spectrometer(UPLC-Q-TOF-MS) are used to collect the metabolic fingerprint data. MPP software combined with artificial retrieval, NIST and Metlin database is used to search the biomarkers. Using biomarkers for targets to establish the new geographical origin traceability method of regional special plant-derived foods, and verify this model in the final step.

代谢组学是近年来的研究热点，已被广泛应用于中药质量控制、疾病诊断、新药开发等方面，并有望成为一种新的食品产地溯源技术。代谢组学包含4个层次定义，即代谢物靶标分析、代谢轮廓分、代谢组学分析和代谢指纹图谱分析，其中代谢指纹图谱分析属于非靶标分析，适合用于生物标志物的探寻。本项目拟采用代谢组学方法探寻区域特色植源性食品（赣南脐橙、南丰蜜桔、婺源绿茶、庐山云雾茶）的生物标志物，以实现其产地溯源和真假判别。构建样品代谢指纹数据库，采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）、高效液相色谱-质谱联用（HPLC-MS）和超高效液相色谱-飞行时间质谱联用（UPLC-Q-TOF MS）技术采集数据，借鉴代谢组学的代谢指纹图谱技术，结合化学计量学（主成分分析和偏最小二乘判别分析）和人工检索的方法探寻生物标志物，建立区域特色植源性食品产地溯源模型，并对模型进行验证。

代谢组学是近年来的研究热点，已被广泛应用于中药质量控制、疾病诊断、新药开发等方面，并有望成为一种新的食品产地溯源技术。代谢组学包含4个层次定义，即代谢物靶标分析、代谢轮廓分析、代谢组学分析和代谢指纹图谱分析，其中代谢指纹图谱分析属于非靶标分析，适合用于生物标志物的探寻。本项目采用代谢组学方法探寻区域特色植源性食品（赣南脐橙、南丰蜜桔、婺源绿茶、庐山云雾茶）的生物标志物，以实现其产地溯源和真假判别，主要从以下四个方面展开：.1.以赣南脐橙、南丰蜜桔，婺源绿茶、庐山云雾茶等4种物源性食品作为研究对象，每个植物源性食品分别采集样本40-120个，建立江西区域特色植物源性食品样本库，并对其理化性质：总酚含量、总黄酮含量、酚酸含量、茶多酚含量、咖啡碱含量以及抗氧化能力进行测定。模拟市场掺假行为建立相应的掺假样本库。.2.根据植物源性食品生化特性和形态结构等特点，采用适宜的提取方法和前处理方法（除杂、脱色等），最大程度地提取出样本所包含的信息，使其适宜用于色谱质谱联用分析。对LC-QQQ-MS、LC-QTOF-MS、GC-QQQ-MS色谱质谱条件进行摸索，对流动相组成、色谱柱、流动相、流速、程序升温等液相条件以及对离子源电离模式、电喷雾电压、裂解电压、碰撞能量等质谱参数进行优化，通过基线校正和分离条件的改善获得最佳分离色谱图，并对样本中代谢物的组成进行了分析。.3.将区域植物源性食品的代谢指纹图谱和掺假样品的代谢指纹图谱导入到代谢组学软件中进行多元统计分析和单因素变量分析，按照一定的筛选条件选出区域特色植源性食品的生物标志物。重点探寻：类黄酮、糖类、有机酸类、多酚、羟基类、醇、烯、酯类、氨基酸及其衍物等生物标志物。.4.采用独立校验集验证模型，即另行分批次随机抽样作为独立校验集，用建好的校正模型和标准方法进行测定，其测定结果通过配对 t-检验进一步进行确认。