本研究采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术，系统分析了大红袍陈皮在1、2、3年陈化期内挥发性代谢物的动态变化。共鉴定出782种挥发性化合物，以萜烯类（28.52%）、酯类（14.45%）和酮类（9.97%）为主。多变量分析显示不同陈化年限的样品能明显区分。研究发现，从CR1到CR2，挥发性物质总体呈净减少趋势，而从CR1到CR3，尤其是CR2到CR3，则出现大量化合物的显著净积累。3年陈皮的挥发性特征最为复杂和丰富，其特征是特定萜类、酚类、醛类以及独特的含氮、含硫化合物含量显著更高。KEGG通路分析表明，次生代谢物生物合成通路显著富集。这些发现证明3年陈化能显著增强大红袍陈皮的香气复杂性，为其质量标准和工业应用提供了科学依据。

1

题目

文章题目：Metabolomic insights into the aging process of Citrus reticulata cv. ‘Dahongpao’ peel

发文单位：重庆三峡职业学院，重庆市农产品质量安全中心，重庆三峡农业科学院

研究对象：陈皮

研究领域：挥发性有机化合物（VOCs）、代谢通路

2

杂志

International Journal of Food Properties； IF=3.9分

3

链接

Zhang, W.; Zhang, H.; Chen, X.; Liu, T.; Fu, X.; Nie, Q.; Li, X. Metabolomic insights into the aging process of Citrus reticulata cv. ‘Dahongpao’ peel. International Journal of Food Properties2025, 28(1), 2576156. https://doi.org/10.1080/10942912.2025.2576156

4

检测方法

Norminkoda提供了总萜 和挥发性代谢检测

5

主要内容

1. 实验设计与方法

对同一批次的陈皮样品进行纵向追踪，在陈化1、2、3年后分别取样，确保差异仅来源于陈化时间。

采用HS-SPME-GC-MS技术进行挥发性代谢物检测，并通过严格的质控（如QC样本分析）确保数据可靠性。

结合多元统计分析（PCA, OPLS-DA）和KEGG通路富集分析揭示变化规律。

2. 挥发性代谢物总体变化

共鉴定出782种挥发性代谢物，萜烯类是占比最大的类别。

PCA和OPLS-DA分析结果显示，不同陈化年限的样本能够清晰区分，且组内重复性好，表明陈化过程显著改变了陈皮的挥发性代谢谱。

3. 差异代谢物积累的动态模式

CR2 vs. CR1：发现196个差异代谢物，其中167个下调，29个上调，表明陈化初期以挥发性物质的损失为主。

CR3 vs. CR1：发现127个差异代谢物，趋势逆转，92个上调，35个下调。

CR3 vs. CR2：变化最为剧烈，发现307个差异代谢物，其中304个显著上调，仅3个下调，说明第3年是香气成分形成的关键期。

4. 关键标志性代谢物

随着陈化年限增加，一些关键化合物持续积累，如萜类化合物 bicyclo[3.1.1]hept-3-en-2-one,4,6,6-trimethyl-、酚类化合物 phenol, 2-propyl- 以及含氮化合物 acetonitrile,2,2'-iminobis-，它们可能是陈皮陈化的标志物。

在CR3中，2-nonenal(Z)（醛类）和 1,2,4-trithiolane,3,5-dimethyl-（含硫杂环化合物）等也显著积累，贡献了更复杂的香气轮廓。

5. 代谢通路富集分析

KEGG分析表明，差异代谢物显著富集于次生代谢物生物合成通路，尤其是“单萜类生物合成”和“倍半萜类和三萜类生物合成”通路，且这种富集随陈化年限增加而增强。

6. 总萜烯含量

通过分光光度法测定总萜烯含量，结果与代谢组学数据一致：陈化3年的陈皮总萜烯含量（3.202 ± 0.073 mg/g）显著高于1年（2.176 ± 0.076 mg/g）和2年（2.650 ± 0.119 mg/g）的样品。

7. 主要结论

化学轮廓演变：陈皮在3年陈化过程中，其挥发性代谢谱发生系统性演变，从初期（1-2年）的简单香气特征发展为3年时的极度复杂和丰富的香气轮廓。

关键陈化期：第2年到第3年是挥发性成分发生最剧烈、最广泛上调的关键阶段，是陈皮风味品质形成的重要时期。

标志性化合物：鉴定出多个随陈化年限显著积累的化合物，如特定萜类、酚类和含氮化合物，它们可作为评估陈皮陈化年限和质量的潜在化学标志物。

代谢通路激活：陈化过程激活了次生代谢物的生物合成通路，特别是萜类骨架生物合成通路，这可能是香气成分增加和转化的内在驱动力。

传统经验的科学验证：研究为陈皮“陈久者良”的传统说法提供了坚实的代谢组学证据，表明3年陈化能显著提升其香气品质。

6总结

本研究首次采用非靶向代谢组学技术，系统揭示了大红袍陈皮在早期陈化过程中挥发性成分的动态变化规律，具有重要的科学价值和实践意义：

理论创新：清晰描绘了陈皮陈化过程的化学动态图谱，揭示了其香气品质形成并非简单的成分流失，而是一个“先减后增、趋于复杂”的主动生化过程，深化了对农产品后熟和陈化机理的认识。

品质评价标准化：鉴定出的潜在标志物为建立基于客观化学指标的陈皮陈化年限鉴别和质量等级标准提供了关键数据支撑。

工艺优化指导：明确了3年陈化对于品质形成的关键作用，为陈皮产业的标准化加工、精准仓储和产品开发提供了明确的时间节点和理论依据。

研究展望：文章指出，微生物群落可能在陈化过程中扮演重要角色，其通过生物转化参与风味形成是一个值得深入研究的机制。未来可结合宏基因组学和微生物培养技术，进一步阐明陈皮风味形成的完整生物链。

声明：本文内容及图片部分来源于已见刊的文献，内容观点仅代表个人解读，具体参考原文.

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自覃元元科学网博客。
链接地址：https://blog.sciencenet.cn/blog-3289971-1521194.html

上一篇：[转载]Journal of Genetics and Genomics（1区7.1分）||ZmPRX38提高玉米茎秆强度和产量