戴宇樵 呂才有
摘要:代謝組學(xué)是通過(guò)考察生物體在受到外界干擾或者刺激后,其代謝產(chǎn)物變化情況或隨時(shí)間的變化情況來(lái)研究生物體系的一門(mén)學(xué)科。代謝組學(xué)作為組學(xué)技術(shù)中一門(mén)新興發(fā)展的學(xué)科,已經(jīng)成為揭示生物體系變化規(guī)律的重要手段,在微生物學(xué)、植物學(xué)和營(yíng)養(yǎng)學(xué)及醫(yī)學(xué)等多個(gè)方面得到廣泛運(yùn)用。對(duì)代謝組學(xué)這門(mén)學(xué)科的基本概念、技術(shù)分析手段組成等進(jìn)行簡(jiǎn)要概述,介紹代謝組學(xué)中的檢測(cè)技術(shù)在茶學(xué)中栽培、加工、功效及品質(zhì)控制等領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展,并對(duì)代謝組學(xué)技術(shù)在未來(lái)茶產(chǎn)業(yè)中的運(yùn)用展開(kāi)討論。
關(guān)鍵詞:代謝組學(xué);質(zhì)譜;色譜;核磁共振;GC-MS;茶學(xué)研究;茶葉鑒定
中圖分類(lèi)號(hào): TS272 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A ?文章編號(hào):1002-1302(2019)02-0024-05
組學(xué)(omics)定義為組的組成、結(jié)構(gòu)、功能及各組分之間相互作用和聯(lián)系的一門(mén)學(xué)科,主要包括基因組學(xué)(genomics)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)(transcriptomics)、蛋白質(zhì)組學(xué)(protemics)和代謝組學(xué)(metabolomics)。組學(xué)技術(shù)(omics technology)是整合基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)的研究思路和方法,動(dòng)態(tài)地揭示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能相互作用和運(yùn)行規(guī)律的技術(shù)[1]。組學(xué)技術(shù)發(fā)展至今,已經(jīng)在營(yíng)養(yǎng)學(xué)、藥學(xué)、植物學(xué)等研究中得到廣泛應(yīng)用。
1 代謝組學(xué)概述
隨著生命科學(xué)的發(fā)展,代謝組學(xué)成為繼轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)后興起的一種組學(xué)技術(shù)。與其他組學(xué)技術(shù)不同,代謝組學(xué)是通過(guò)考察生物體在受到外界干擾或者刺激后,其代謝產(chǎn)物變化情況或隨時(shí)間的變化情況來(lái)研究生物體系的一門(mén)學(xué)科[2]。將組群指標(biāo)作為分析變化的基礎(chǔ),用高通量檢測(cè)方法和多元數(shù)據(jù)處理將信息建模與系統(tǒng)結(jié)合起來(lái),從而對(duì)生物體的代謝產(chǎn)物進(jìn)行定性定量分析[3]。與蛋白質(zhì)或DNA等生物高分子相比,代謝組學(xué)的研究對(duì)象一般是小分子,分子質(zhì)量通常在1 000以下。代謝組學(xué)具有關(guān)注內(nèi)源性化合物的特點(diǎn),能夠?qū)ι矬w系中的小分子化合物進(jìn)行良好的定性定量研究,化合物的微量變化都指示了與疾病、毒性、基因修飾或環(huán)境因子有關(guān),內(nèi)源性化合物的變化結(jié)論還具有可運(yùn)用到藥物開(kāi)發(fā)研究等領(lǐng)域的特點(diǎn)[4]?;蚝偷鞍踪|(zhì)具有相對(duì)嚴(yán)格的細(xì)胞特異性,而同一代謝物在任何物種中都具有相同的理化性質(zhì)。
在20世紀(jì)70年代初,貝勒醫(yī)學(xué)院(Baylor College of Medicine)就開(kāi)展了代謝輪廓分析,主要是指用氣象色譜-質(zhì)譜(GC-MS)方法對(duì)有機(jī)酸、固醇及尿中藥物代謝物進(jìn)行分析,之后代謝輪廓分析方法被廣泛應(yīng)用于尿、血等生物樣本中代謝物的定性與定量分析,此種對(duì)疾病進(jìn)行篩選和診斷的方法延用至今[4]。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后,人們開(kāi)始使用核磁共振和高效液相色譜技術(shù)來(lái)進(jìn)行代謝輪廓的分析[5-6]。1997年,Oliver研究小組通過(guò)對(duì)酵母基因的遺傳功能分析,運(yùn)用對(duì)代謝產(chǎn)物的數(shù)量來(lái)定性評(píng)估的方法,率先提出了代謝組學(xué)的概念[7]。1999年,Nicholson等提出了代謝組學(xué)的概念[8]。2000年,F(xiàn)iehn等提出了另一種代謝組學(xué)的概念,將生物體的代謝產(chǎn)物和生物基因功能聯(lián)系起來(lái),全面、定量分析生物體系中所有代謝物,并將其應(yīng)用于植物學(xué)研究,指出每種基因型都具有一種獨(dú)特的代謝輪廓[9]。正在高速發(fā)展的代謝組學(xué),已經(jīng)成為人類(lèi)揭示生命現(xiàn)象變化規(guī)律的重要手段。
2 代謝組學(xué)研究技術(shù)
代謝組學(xué)研究需要高通量、高靈敏度且穩(wěn)定性好的分析方法。目前,主要分析手段包括核磁共振(NMR)、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)、毛細(xì)管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用(CE-MS)以及氣象色譜-質(zhì)譜等技術(shù)。
2.1 氣象色譜-質(zhì)譜技術(shù)
氣象色譜是自1952年問(wèn)世以后運(yùn)用較為廣泛的一種分離分析技術(shù)[10]。相對(duì)于其他代謝組學(xué)分析技術(shù)來(lái)說(shuō),GC-MS是代謝組學(xué)研究中最早應(yīng)用的分析技術(shù)之一[11]。GC-MS適合分析低沸點(diǎn)、低極性的揮發(fā)性代謝物或者非揮發(fā)性代謝物,如氨基酸等衍生后成為具有揮發(fā)性的物質(zhì)。由于重現(xiàn)性好、分辨率高、靈敏度高,具有大量標(biāo)準(zhǔn)代謝物譜圖庫(kù),且儀器購(gòu)置價(jià)格相對(duì)其他方法較低等特點(diǎn),GC-MS是目前代謝組學(xué)的主要分析平臺(tái)之一。GC-MS的主要不足是不符合要求的樣品須要進(jìn)行衍生化處理后才能夠進(jìn)行分析,比如難揮發(fā)或極性較大的代謝產(chǎn)物[4]。氣象色譜能有效地分離復(fù)雜混合物,質(zhì)譜能對(duì)這些化合物進(jìn)行檢測(cè),兩者的結(jié)合使 GC-MS 聯(lián)用儀重現(xiàn)性好,性能穩(wěn)定。
2.2 液相色譜及液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)
由于液相色譜的高分辨能力、質(zhì)譜的高靈敏度及其聯(lián)用后所帶來(lái)的信息量提高,液相色譜及LC-MS技術(shù)在代謝組學(xué)分析手段中占據(jù)較大比例。高效液相色譜具有分析速度快、檢測(cè)靈敏度高、分離效能高和應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn),與氣相色譜相比,更適用于大分子、高沸點(diǎn)和熱穩(wěn)定性差的化合物的分離分析。目前,只有少部分樣品可以不經(jīng)過(guò)預(yù)處理就能夠很好地進(jìn)行氣相色譜分離[12]。近年來(lái),LC-MS技術(shù)也得到了高速的發(fā)展,采用這種方法,可以簡(jiǎn)化樣品的預(yù)處理,縮短對(duì)靶標(biāo)化合物進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)間,能夠同時(shí)分析復(fù)雜基質(zhì)中結(jié)構(gòu)相似的化合物,同時(shí)還可以對(duì)生物樣品中已知或未知的化合物進(jìn)行測(cè)定。
2.3 超高效液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)
隨著液相色譜分析對(duì)象的復(fù)雜化,高效液相色譜(HPLC)也須要做出更多的改進(jìn)。超高效液相色譜與液相色譜相比,首先在分離性上有一定優(yōu)勢(shì),分離度、分離速度、靈敏度、高背壓明顯提高;同時(shí)超高效液相色譜(UPLC)有更好的峰容量、靈敏度及分離效率,提供與質(zhì)譜聯(lián)用更適合的接口,使更多的代謝物更容易被檢出,方法通量、靈敏度提高,能改善與質(zhì)譜聯(lián)用定性定量的分析結(jié)果。超高效液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用能為代謝組學(xué)研究提供更靈敏、更高效的平臺(tái)。
2.4 毛細(xì)管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)
毛細(xì)管電泳技術(shù)誕生于20世紀(jì)80年代的液相分離分析技術(shù),以高壓直流電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力、以毛細(xì)管為分離通道,并且將現(xiàn)代微柱分離技術(shù)與經(jīng)典電泳技術(shù)高效結(jié)合。在代謝組學(xué)分析樣品中含有許多離子性代謝物,如核苷酸、羧酸等,這些離子性代謝物不容易在反相色譜柱上停留,因技術(shù)原因不適合與質(zhì)譜聯(lián)用,因此HPLC-MS不適合離子性代謝物的分析。而毛細(xì)管電泳利用離子化合物質(zhì)荷比不同來(lái)形成不同的遷移速率從而實(shí)現(xiàn)分離,因此CE-MS特別適合分析離子性代謝物[4]。1978年,CE-MS技術(shù)被首次報(bào)道[13]。之后又分別建立了陽(yáng)離子代謝物、陰離子代謝物及多價(jià)陰離子代謝物的CE-MS分析方法[14-16]。
2.5 核磁共振技術(shù)
核磁共振技術(shù)是一種基于具有自旋性質(zhì)的原子核在核外磁場(chǎng)作用下,吸收射頻輻射而產(chǎn)生能級(jí)躍遷的譜學(xué)技術(shù)。生命科學(xué)領(lǐng)域中常用的是氫譜(1H NMR)、碳譜(13C NMR)及磷譜(31P NMR)3種,可用于體液或組織提取液和活體分析兩大類(lèi),其中以1H NMR應(yīng)用最為廣泛[3]。從1924年開(kāi)始,有研究團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)到某些原子核具有自旋角動(dòng)量和磁矩,由此產(chǎn)生了關(guān)于NMR早期的理論基礎(chǔ),到了20世紀(jì)90年代初,高場(chǎng)核磁共振波譜儀相繼問(wèn)世,直到現(xiàn)在高場(chǎng)核磁共振、超低溫探頭及色譜和核磁共振聯(lián)用等技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用[11]。這種相對(duì)較新的組學(xué)技術(shù)利用生物體液核磁共振譜圖所提供的生物體內(nèi)全部小分子代謝物的豐富信息,然后對(duì)這些信息進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析和模式識(shí)別處理,發(fā)現(xiàn)相關(guān)生物體在藥理毒理學(xué)、功能基因組學(xué)等方面的狀況及動(dòng)態(tài)變化和它們所要揭示的生物學(xué)意義,并從分子水平來(lái)認(rèn)識(shí)生命運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
3 代謝組學(xué)在茶學(xué)研究中的應(yīng)用
隨著人們?nèi)粘I顚?duì)茶葉需求量的增加,對(duì)茶葉品質(zhì)要求以及安全性的要求也越來(lái)越高,科學(xué)研究技術(shù)的快速發(fā)展使檢測(cè)改善茶各方面品質(zhì)的手段越來(lái)越多,檢測(cè)范圍也越來(lái)越全面,在茶葉的內(nèi)含物質(zhì)、香氣、色澤以及農(nóng)殘等方面都有了較為成熟的檢測(cè)方法。植物代謝組學(xué)是代謝組學(xué)的一個(gè)重要分支,是對(duì)植物的某一組織或細(xì)胞在特定生理時(shí)期內(nèi)所有低分子量代謝產(chǎn)物同時(shí)進(jìn)行定性和定量分析[17]。目前,代謝組學(xué)技術(shù)也已被大量運(yùn)用到茶產(chǎn)業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,利用代謝組學(xué)可以更全面地了解茶葉從栽培到加工再到品飲過(guò)程中內(nèi)含物質(zhì)的變化規(guī)律,揭示茶葉風(fēng)味形成的原因,健全茶葉安全性保障。
3.1 代謝組學(xué)在茶樹(shù)栽培生長(zhǎng)中的應(yīng)用
茶樹(shù)栽培從最根本上決定了茶葉品質(zhì)的好壞,在茶樹(shù)栽培和生長(zhǎng)過(guò)程中利用代謝組學(xué)能更好地解決茶樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的品質(zhì)及安全性問(wèn)題。在了解優(yōu)化茶樹(shù)客觀生長(zhǎng)環(huán)境方面,郝亞利用不同的光質(zhì)對(duì)茶鮮葉進(jìn)行處理,并用GC-MS、HPLC進(jìn)行檢測(cè),主成分分析(PCA)、偏最小二乘(PLS)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,最后發(fā)現(xiàn),不同葉齡的茶鮮葉有機(jī)相成分差異較大,并且用不同的光質(zhì)進(jìn)行處理結(jié)果也會(huì)不同[18]。在茶樹(shù)農(nóng)殘與微量元素等控制檢測(cè)中,代謝組學(xué)也發(fā)揮了很大的作用。田艷玲等用高效液相色譜-串聯(lián)四極桿質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)了茶葉中多菌靈的殘留量[19]。王凱研究了茶樹(shù)栽培中不同形態(tài)的氮素對(duì)茶葉氮代謝中有效內(nèi)含物質(zhì)的多方面影響,從茶樹(shù)生長(zhǎng)過(guò)程中元素的變化角度來(lái)探究茶葉品質(zhì)的形成原因,為之后茶園的施肥管理提供了理論依據(jù)[20]。運(yùn)用GC-MS檢測(cè)技術(shù)和PCA數(shù)據(jù)分析,為茶樹(shù)的合理施肥以及茶葉的品質(zhì)調(diào)控奠定了一定基礎(chǔ)。王敏等用GC-MS與 LC-MS技術(shù)檢測(cè)了茶葉中的農(nóng)殘含量[21-22]。賈瑋等利用LC-MS技術(shù)建立了鑒定茶葉中290種農(nóng)藥的多殘留分析方法[23]。王麗霞等研究了不同氟濃度處理對(duì)茶葉內(nèi)含物質(zhì)和香氣成分的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),氟處理對(duì)兒茶素類(lèi)、咖啡堿含量有消極影響,GC-MS分析得出不同濃度的氟處理對(duì)香氣成分影響變化也會(huì)不同[24]。韓璐等采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)對(duì)茶葉中的農(nóng)殘進(jìn)行了快速篩查[25]。代謝組學(xué)在茶樹(shù)栽培生長(zhǎng)中內(nèi)含物質(zhì)與特殊有毒物質(zhì)的檢測(cè)方面也有較多運(yùn)用。李春芳在研究茶樹(shù)中次生代謝產(chǎn)物的合成及基因表達(dá)中運(yùn)用GC-MS技術(shù)檢測(cè)分析不同時(shí)期茶樹(shù)中葉綠素的含量[26]。羅學(xué)平等運(yùn)用固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜(SPME-GC/MS)聯(lián)用技術(shù)來(lái)檢測(cè)不同茶樹(shù)品種中的茶葉香氣以及茶花的香氣[27-28]。馮德建等針對(duì)茶葉中出現(xiàn)的高氯酸鹽污染問(wèn)題,建立液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定方法,更高效、準(zhǔn)確地測(cè)定了高氯酸鹽含量[29]。何正和等運(yùn)用GC-MS技術(shù)快速測(cè)定了茶葉中的蒽醌[30]。米雨荷運(yùn)用UPLC技術(shù)檢測(cè)了茶葉中的生物胺含量,為解決茶樹(shù)栽培過(guò)程中遇到的問(wèn)題提供了一定的技術(shù)支撐[31]。賴國(guó)銀等采用超高效液相色譜-四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜(Q-TOF/MS)技術(shù)定性分析了茶葉籽中的酚類(lèi)化合物,發(fā)現(xiàn)此種方法快速、準(zhǔn)確、可靠;從栽培環(huán)節(jié)對(duì)內(nèi)含物質(zhì)含量實(shí)施全面檢測(cè),使接下來(lái)茶葉品質(zhì)的形成得到了最根本的保障[32]。在其他方面,代謝組學(xué)也能夠探索茶樹(shù)栽培中的更多新品種、新方法。龔雪等為更好地開(kāi)發(fā)和利用黔茶新品種,采用頂空固相微萃取氣-質(zhì)聯(lián)用法(HS-SPME/GC-MS)分析不同黔茶品種與福鼎大白茶綠茶的揮發(fā)性成分,為更好地開(kāi)發(fā)和利用黔茶新品種奠定了理論基礎(chǔ)[33]。
3.2 代謝組學(xué)在茶葉品種分類(lèi)鑒別中的應(yīng)用
運(yùn)用代謝組技術(shù)可以更準(zhǔn)確地鑒定茶樹(shù)、茶葉品種,為茶產(chǎn)業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)提供更精準(zhǔn)的理論基礎(chǔ),并且在綠茶、紅茶、烏龍茶、白茶及普洱茶中都得到了良好的運(yùn)用。王麗鴛等運(yùn)用代謝組學(xué)中建立化學(xué)指紋模式圖譜分析方法對(duì)浙江杭州、麗水等多個(gè)地區(qū)的不同品種綠茶和武夷巖茶等茶類(lèi)進(jìn)行代謝組學(xué)分析得出,采用化學(xué)指紋圖譜方法結(jié)合判別技術(shù)對(duì)茶葉的品種與產(chǎn)地進(jìn)行合理鑒別或驗(yàn)證分析多種茶類(lèi)品種是可行的[34-38]。李萬(wàn)春用衍生化GC-MS方法對(duì)綠茶、白茶、烏龍茶及紅茶進(jìn)行代謝組學(xué)研究,分析結(jié)果表明,4種不同的茶葉在不同發(fā)酵程度下代謝組學(xué)分析結(jié)果有明顯差異[39]。呂海鵬等運(yùn)用GC-MS檢測(cè)揮發(fā)性成分來(lái)比較不同等級(jí)普洱茶的化學(xué)成分及抗氧化活性[40]。徐歡歡等通過(guò)高效液相色譜法測(cè)定不同紅茶中γ-氨基丁酸(GABA)、L-茶氨酸和L-谷氨酸含量,為后期的試驗(yàn)提供了精準(zhǔn)的理論基礎(chǔ)[41]。賀群等采用GC-MS來(lái)測(cè)定茶鮮葉中的香氣成分與含量,研究結(jié)果為不同香型的適制綠茶品種和其他特殊要求品種的選育提供了理論依據(jù)[42]。
3.3 代謝組學(xué)在茶葉加工工藝優(yōu)化中的應(yīng)用
加工工藝是影響茶葉品質(zhì)的重要環(huán)節(jié),目前簡(jiǎn)單的常規(guī)檢測(cè)還不能夠在加工線上或線下全面探索工藝與品質(zhì)的關(guān)系,代謝組學(xué)分析方法可以更深入地了解茶葉在加工過(guò)程中所發(fā)生的變化。王秀梅為解釋祁門(mén)紅茶品質(zhì)形成的機(jī)制,用代謝組學(xué)對(duì)每一步加工環(huán)節(jié)的樣品進(jìn)行全面檢測(cè),清楚了解了揮發(fā)性成分、糖類(lèi)物質(zhì)、氨基酸和多酚類(lèi)物質(zhì)的變化規(guī)律[43]。趙峰等通過(guò)試驗(yàn)證實(shí)近紅外光譜分析方法在武夷巖茶生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)際在線檢測(cè)應(yīng)用的可行性[44]。解東超等運(yùn)用LC-MS進(jìn)行紫娟烘青綠茶加工過(guò)程中花青素變化規(guī)律研究,為紫娟綠茶加工工藝的優(yōu)化奠定了理論基礎(chǔ)[45]。米雨荷用同種原料不同加工工藝的茶葉中生物胺含量來(lái)進(jìn)行加工工藝優(yōu)化[31]。伍崗等運(yùn)用SPME-GC-MS測(cè)定4種云南茶的香氣成分,并對(duì)加工工藝進(jìn)行評(píng)價(jià)[46]。邸太妹等同樣運(yùn)用HS-SPME/GC-MS探索了茶鮮葉、殺青葉、烘干葉中香氣成分的變化規(guī)律[47]。秦俊哲等利用HPLC研究人工接種條件下茯磚茶中咖啡堿和表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(EGCG)的檢測(cè)條件及含量,以此來(lái)進(jìn)行加工工藝評(píng)價(jià)[48]。代謝組學(xué)技術(shù)在加工環(huán)節(jié)中對(duì)內(nèi)含物質(zhì)變化的快速檢測(cè)與對(duì)不同工藝制作茶樣的內(nèi)含物質(zhì)進(jìn)行全面準(zhǔn)確檢測(cè),這都為茶葉加工過(guò)程中的工藝優(yōu)化、改良茶葉品質(zhì)奠定了堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)。
3.4 代謝組學(xué)在茶葉品質(zhì)控制中的應(yīng)用
茶葉品質(zhì)由茶葉內(nèi)含物質(zhì)所決定,準(zhǔn)確、全面地測(cè)定茶葉內(nèi)含物質(zhì)的變化及含量,探索茶葉品質(zhì)形成的原因,是優(yōu)化茶葉品質(zhì)的關(guān)鍵。夏文娟研究了毛細(xì)管電泳分析茶黃素類(lèi)和茶多酚的方法與應(yīng)用,為茶葉品質(zhì)檢測(cè)和深加工研究奠定了理論基礎(chǔ)[49]。譚和平等探索分析了在茶葉生化成分研究中,核磁共振技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)與局限性[50]。裴亭用HPLC測(cè)定了茶葉中的煙酸含量,為茶葉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定提供了依據(jù)[51]。譚超等運(yùn)用魔角旋轉(zhuǎn)交叉極化固體核磁共振儀(CP-MAS NMR)來(lái)進(jìn)行普洱茶茶褐素類(lèi)主要組分特征及光譜學(xué)性質(zhì)研究,為普洱茶功能性研究奠定了理論基礎(chǔ)[52]。馬曉年等運(yùn)用毛細(xì)管電泳法測(cè)定茶葉中兒茶素、表兒茶素、原兒茶酸、原兒茶醛、楊梅素和槲皮素等化合物含量[53-54]。劉曉莎等利用核磁共振波譜技術(shù)檢測(cè)茶湯的水浸出物,發(fā)現(xiàn)水浸出物與沖泡次數(shù)之間的變化規(guī)律;與多變量統(tǒng)計(jì)方法相結(jié)合,研究不同香型鐵觀音茶葉的水浸出物在內(nèi)含物組成上的差異,可精準(zhǔn)了解酚類(lèi)物質(zhì)與糖類(lèi)物質(zhì)的變化規(guī)律[55]。胡燕等應(yīng)用高效液相色譜法研究四川黑茶的指紋圖譜,通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)一步建立四川黑茶的HPLC指紋圖譜,可更精準(zhǔn)地鑒定和評(píng)價(jià)除方包茶之外的四川黑茶[56]。鄭起帆通過(guò)對(duì)不同茶山普洱生茶的代謝物差異研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)用1H-NMR結(jié)合偏最小二乘法-判別分析(sPLS-DA)的方法具有良好的效果,為普洱茶品質(zhì)評(píng)價(jià)找到新方向[57]。在測(cè)定內(nèi)含物質(zhì)時(shí),HPLC、NMR等方法都能進(jìn)行快速準(zhǔn)確且具有深度的測(cè)定,而在對(duì)茶葉香氣進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),GC-MS對(duì)于揮發(fā)性物質(zhì)的檢測(cè)更為精準(zhǔn)。劉盼盼等總結(jié)發(fā)現(xiàn),GC-MS是目前對(duì)茶葉香氣檢測(cè)最為準(zhǔn)確、全面的方法[58]。劉洪林等在測(cè)定茶葉內(nèi)含物質(zhì)時(shí)均采用HPLC或LC-MS技術(shù)[59-61]。湯莎莎等運(yùn)用HS-SPME/GC-MS技術(shù)測(cè)定了烏牛早茶的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)[62]。
3.5 代謝組學(xué)在茶葉產(chǎn)地、年份鑒別中的應(yīng)用
代謝組學(xué)在幫助人們準(zhǔn)確全面了解茶葉的同時(shí),為茶葉產(chǎn)地與年份的鑒別提供了技術(shù)支撐。周黎等通過(guò)運(yùn)用GC-MS分析普洱茶揮發(fā)性物質(zhì)來(lái)區(qū)別不同貯藏年份的普洱茶,為普洱茶年份的鑒定奠定了理論基礎(chǔ)[63]。寧井銘等分別采用傅里葉變換紅外光譜技術(shù)對(duì)普洱茶、六堡茶、信陽(yáng)毛尖及恩施玉露茶進(jìn)行年份鑒別,表明此種技術(shù)的可行性[64-68]。劉順航等運(yùn)用HPLC對(duì)不同年份的茶珍進(jìn)行了鑒別[69]。
4 展望
生活水平的不斷提高,為茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了積極影響,伴隨著科技研究技術(shù)的進(jìn)步,人們對(duì)于茶這種多元化產(chǎn)品的認(rèn)知手段也越來(lái)越多,代謝組學(xué)作為一門(mén)同樣覆蓋多方面領(lǐng)域的學(xué)科,對(duì)茶葉從栽培到加工再到最后的品飲及多元化深加工環(huán)節(jié)中都可以進(jìn)行相對(duì)較全面、準(zhǔn)確、快速測(cè)定,使人們了解每一環(huán)節(jié)中茶葉所發(fā)現(xiàn)的內(nèi)含物質(zhì)變化規(guī)律,從最基礎(chǔ)的物質(zhì)代謝層面去認(rèn)識(shí)茶葉。在將代謝組學(xué)技術(shù)運(yùn)用到茶科學(xué)領(lǐng)域時(shí),除了探索代謝組學(xué)技術(shù)更多范圍的運(yùn)用外,還可加強(qiáng)與其他組學(xué)技術(shù)(基因組學(xué)、蛋白組學(xué))的聯(lián)合運(yùn)用,從基因、RNA、代謝物變化等多方面掌握茶葉的變化規(guī)律,結(jié)合更多的研究技術(shù)分析手段為茶產(chǎn)業(yè)的深入快速發(fā)展找到新的方向。
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