气质联用自动化解析方法分析花生成熟期的挥发与半挥发性有机物
(1. 宁夏医科大学 药学院，宁夏回族自治区银川 750004；2. 河南省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，河南郑州 450002)
摘要
花生进入饱果成熟期之后，籽粒成熟过程中代谢物变化影响着收获花生的品质和营养价值。本文通过化学计量学领域最新发展的气质联用自动化解析方法结合非靶向代谢组学技术，对饱果成熟期的花生在收获前一个月、收获前半个月和收获时等三个不同采收时间的花生籽粒中挥发、半挥发性成分进行了分析。通过直接对仪器采集原始信号进行解析鉴定出数十种化合物。在化学成分解析的基础上，利用偏最小二乘判别分析方法实现了不同采收时间样本的判别分析。
花生为双子叶豆科植物，为重要的油料作物，同时因其丰富的营养功能，也被大量用作零食和食品配料。研究表明食用花生或花生油还可以降低患心血管疾病的风险，减缓动脉粥样硬化的进展[1, 2]。花生的营养品质与收获时间有关。花生籽粒从形成到成熟，次生代谢化合物含量会根据每个荚果在植物中的位置不同而不断变化。在收获期，单个植株上的种子具有的不同程度的成熟度会持续影响花生的品质和营养形成[3, 4]。对进入饱果成熟期直至收获期不同采收时间花生籽粒中的代谢物变化情况的研究具有实际意义。
近些年，国内外研究多关注花生中脂肪酸及脂质代谢物的变化情况，如：郭建斌等人通过对花生籽仁含油量、脂肪酸和蔗糖含量累积规律和籽仁不同部位差异进行分析，表明花生脂肪酸组成及其比例决定其油脂的营养价值和品质，不同品种脂肪酸组成含量不同[5]。王屋梁等[6]通过不同提取工艺对花生油脂质脂肪酸组成、活性成分含量及脂质代谢的研究考察花生油的品质。当前研究主要从靶向性成分分析花生或花生油的品质。而利用非靶向代谢组学技术，特别是基于气质联用技术（GasChromatography-Mass spectrometry, GC-MS）结合非靶向代谢组学技术系统分析收获时期花生样本中挥发性和半挥发性成分研究较少。GC-MS可将采集得到的化合物质谱谱图与标准化合物谱库如美国国家标准与技术研究院（NationalInstitute of Standards and Technology，NIST）相匹配，快速鉴定化合物[7-9]。
目录
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
1.2 样本采集与制备
1.3 样本分析
1.3.1 GC-MS分析
1.3.1.1 样本衍生化处理
1.3.1.2 正构烷烃混合标准溶液的配制
吸取250 μL（500 μg/mL）混合正构烷烃标准溶液，加入750 μL二氯甲烷溶剂，充分混匀，即得125μg/mL的正构烷烃标准溶液进行GC-MS分析。
1.3.1.3 GC-MS仪器分析条件
1.4 autoGCMSDataAnal数据分析
2 结果与讨论
2.1 TIC峰自动化提取与解析
图2给出了TIC峰解析示例。
2.2 花生样本中挥发、半挥发性化合物鉴别
2.3 不同采收时间差异性代谢物筛查与PCA分析
3 结论
结论
本文利用基于GC-MS的非靶向代谢组学技术对花生进入饱果成熟期后成熟过程籽粒中的挥发、半挥发性有机物进行了系统研究。通过课题组近期发展的GC-MS数据自动化解析软件系统有效解析了其中的化合物信息，根据解析所得化合物质谱谱图及保留指数信息，最终鉴定出数十种化合物。方差分析结合化学计量学无监督判别分析方法PCA能够将不同采收时期的样本予以区分。总之，本研究为评估花生的适宜采收时期，评价花生的品质提供了新的手段。
引用本文：于永杰, 赵娟娟, 郭晓萌, 等. 气质联用自动化解析方法分析花生成熟期的挥发与半挥发性有机物[J].化学试剂, 2021, 43(5): 570-575.
