本研究对具有4000年栽培历史的中国古老品种‘大红袍’红橘的三种组织（果皮、花、叶）的精油进行了全面的比较分析，旨在揭示其挥发性代谢组特征、气味活性特征及抗氧化活性，为这些副产物的高值化利用提供科学依据。采用超声辅助水蒸气蒸馏法提取精油，并结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术进行挥发性代谢组分析。结果表明，共鉴定出985种挥发性代谢物，以萜类、酯类和杂环化合物为主。三种组织的化学特征具有显著差异：果皮精油富含α-柠檬醛等萜类化合物；花精油富含芳樟醇等含氧单萜；叶精油则以(Z)-3-己烯-1-醇等具有青草气息的醛醇类为特征。抗氧化活性分析显示组织间功能分化：叶精油的超氧阴离子清除能力最强，花精油的羟自由基清除能力和铁还原能力最强，而果皮精油的总酚含量最高。差异代谢物分析揭示了组织间的广泛代谢差异，其中果皮与花精油间有834种代谢物存在差异。研究结论强调，红橘不同组织具有独特的代谢物结构，果皮是酚类和高影响力气味物质的丰富来源，花和叶精油则拥有独特的芳香和生物活性特质，这为三种副产物的差异化、高附加值利用提供了有力支持。

1题目

文章题目：Volatilomic Signatures and Antioxidant Activities of Red Mandarin (Citrus reticulata‘Dahongpao’) Essential Oils from Peel, Flower, and Leaf

发文单位：重庆三峡职业学院、重庆市农产品质量安全中心 、重庆市三峡农业科学院

2杂志

Natural Product Communications

3链接

Zhang W, Zhang H, Chen X, Liu T, Feng T, Zhu P, Nie Q. Volatilomic Signatures and Antioxidant Activities of Red Mandarin (Citrus reticulata‘Dahongpao’) Essential Oils from Peel, Flower, and Leaf. Nat Prod Commun. 2025;20(9):1-13. doi:10.1177/1934578X251382350

4检测方法

Norminkoda提供了总酚、总抗氧化能力（T-AOC)（FRAP法）、超氧阴离子清除能力、羟自由基清除能力，挥发性代谢物检测

5主要内容

本研究系统比较了‘大红袍’红橘果皮、花和叶精油的化学组成与功能特性。

1. 抗氧化活性分析

研究发现三种组织的精油具有不同的抗氧化特性，呈现功能互补的特点。

• 超氧阴离子清除能力：叶精油 (32.22%) > 果皮精油 (31.69%) > 花精油 (31.44%)

• 羟自由基清除能力：花精油 (63.72%) > 果皮精油 (62.72%) > 叶精油 (61.35%)

• 铁还原能力(FRAP)：花精油 (0.843 μmol/mL) > 果皮精油 (0.680 μmol/mL) > 叶精油 (0.669 μmol/mL)

• 总酚含量(TPC)：果皮精油 (0.272 mg/mL) > 叶精油 (0.245 mg/mL) > 花精油 (0.063 mg/mL)

值得注意的是，花精油虽酚含量最低，但其羟自由基清除能力和还原能力最强，表明其抗氧化活性主要由非酚类物质（如含氧单萜）驱动。

2. 挥发性代谢组特征

通过HS-SPME-GC-MS分析，共鉴定出985种挥发性代谢物。

• 主要化学类别：萜类 (25.99%)、酯类 (15.63%)、酮类 (9.75%)、杂环化合物 (9.44%)、醇类 (7.72%)、醛类 (7.21%)。

• 组织特异性：

• 果皮精油：富含萜类（如α-柠檬醛）和酯类，化学成分最复杂丰富。

• 花精油：富含含氧单萜（如芳樟醇、橙花叔醇），具有典型的花香。

• 叶精油：以青香醛醇（如(Z)-3-己烯-1-醇、植醇）为主，呈现草本特征。

主成分分析(PCA)和相关性热图显示，三种组织的代谢谱能够被清晰区分，且组内重复性良好。

3. 差异代谢物与高影响力气味物质

• 差异代谢物数量：

• 果皮 vs 花：834种 (815种在果皮中上调)

• 花 vs 叶：825种 (全部在花中上调)

• 果皮 vs 叶：147种 (106种在果皮中上调)

• 高影响力气味物质：研究特别关注了气味阈值极低的关键香气物质。例如，2-甲氧基-3,5-二甲基吡嗪（具有面包/鼠粪样香气）的气味阈值低至0.4 ppb，在果皮中显著富集。这类物质即使含量极微，也对整体香气轮廓有决定性影响。

4. 特异性代谢功能

维恩图分析揭示了126种在所有三组组织比较中均存在差异的共同核心挥发性代谢物，它们定义了红橘组织的基本化学架构。

• 果皮：作为植物的物理屏障，其代谢谱最复杂，富含萜类和酯类等具有芳香和抗菌活性的化合物，是高影响力气味物质的宝库。

• 花：代谢高度特化，集中于花香含氧萜类，服务于吸引授粉者的生物学功能。

• 叶：代谢谱相对简单，以与营养防御和应激信号相关的青香醛醇为主。

果皮的高值化潜力：果皮精油是酚类抗氧化剂和高影响力、低阈值香气化合物（如吡嗪类）的极佳来源，使其成为食品调味料和香料工业的优选原料。花与叶的独特价值：花精油具有独特的花香和卓越的羟自由基清除能力，适用于高端香水、芳香疗法和特色化妆品。叶精油的青香特征和强效超氧阴离子清除能力，使其在化妆品和空气护理产品中具有应用潜力。副产物全株利用：该研究为红橘加工副产物（果皮、花、叶）的差异化、高附加值综合利用提供了坚实的科学依据，符合可持续和清洁标签的产业发展趋势。

• 代谢特征组织特异性：‘大红袍’红橘的果皮、花和叶组织具有截然不同的挥发性代谢物结构和抗氧化功能特征，这反映了它们不同的生理和生态角色。

总

6总结

研究亮点与价值

系统性比较：首次对同一柑橘品种的三种主要副产物组织进行全面的挥发性代谢组学和抗氧化活性比较研究。

技术先进性：结合HS-SPME-GC-MS高灵敏度挥发性物质捕获技术与多指标抗氧化活性评价，数据可靠深入。

应用导向明确：研究结果直接指向不同组织的精准高值化利用方向，具有明确的产业转化前景。

发现关键香气成分：特别关注并鉴定出如2-甲氧基-3,5-二甲基吡嗪等对产品风味有决定性影响的痕量高影响力化合物，为产品开发提供关键

本研究是一项将现代代谢组学技术与传统农产品副产物资源开发相结合的典范工作。它不仅深化了对红橘次生代谢产物分布规律的认识，更重要的是，为实现农业副产物的精准、全值化利用提供了科学路线图，减少了资源浪费，提升了产业价值，对推动绿色、可持续发展农业具有积极意义。

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