非靶代謝組學(xué)聯(lián)合感官分析在展現(xiàn)與感官品質(zhì)相關(guān)的植物代謝特征的應(yīng)用

1. GC-MS非靶代謝組學(xué)結(jié)果展示

基于GC-MS的代謝物分析：通過GC-MS檢測、物質(zhì)鑒定、數(shù)據(jù)比對和過濾后，匹配到70種極性代謝物，主要包括有機(jī)酸、碳水化合物和氨基酸等。在這些代謝物中，當(dāng)設(shè)定ANOVA分析的p<0.01時(shí)，不同類型的樣品之間有57個(gè)代謝物表現(xiàn)出顯著差異。為了探索其他代謝物是否可能與蒔蘿感官品質(zhì)的改善有關(guān)，將各組在代謝物水平進(jìn)行了個(gè)體比較，值得注意的是，五種氨基酸(丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、纈氨酸和亮氨酸)的含量在溫室的處理組較對照組有所增加。

2. 蒔蘿樣本代謝物PCA建模分析

在主成分分析的得分圖A中，Comm_shop和Exp_control分布較集中，說明樣本代謝狀態(tài)較為類似。Exp_CN、Exp_UVA和Exp_UVB三者組間差異較大，而Out_Y1和Out_Y2不僅組間差異較大，Out_Y1組內(nèi)差異也較大。

在主成分分析的載荷圖B中，描述了不同的代謝物對于影響組間分布的情況。在Loadings1方向上，超過80%的氨基酸、糖和其他代謝物與Comm_grower處于相似的象限位置，表明這些代謝物在Comm_grower的蒔蘿中含量較高；在Loadings2方向上，糖和其他化合物(包括酚類化合物)在Exp_CN、Exp_UVA和Exp_UVB三者樣品中含量較高，而有機(jī)酸主要在Exp_UVA和Exp_CN高表達(dá)。綜合得分圖和載荷圖可知，氨基酸與蒔蘿特有風(fēng)味有著密切關(guān)系。

3. 蒔蘿風(fēng)味物質(zhì)的含量分析

已有研究表明蒔蘿醚（Dill ether）和α/β-水芹烯（α/β-Phellandrene）與特有的蒔蘿風(fēng)味有關(guān)，而本研究通過靶標(biāo)定量進(jìn)行已知風(fēng)味相關(guān)化合物的含量分析。如圖A所示，蒔蘿醚在普通植株Out_Y1、Out_Y2和Comm_grower 6W的蒔蘿中含有較高水平，而來自溫室的蒔蘿含量卻很低(或第二年有些檢測不到)，僅在第一年溫室經(jīng)熒光或紫外燈光照射下的蒔蘿醚含量較對照組有所增加。如圖B所示，α/β-水芹烯的相對含量水平與蒔蘿醚觀察到的結(jié)果具有相似情況，雖然所有樣本都檢測到了α/β-水芹烯，但是與Comm_ grower 6w的蒔蘿植株相比，這些含量仍然處于較低水平。由此可見，夜間低溫和暴露在富含紫外線條件下可調(diào)節(jié)溫室蒔蘿的新陳代謝，且植物年齡是蒔蘿醚和α-水芹烯積累的關(guān)鍵因素。

4. 蒔蘿樣本感官特征的PCA建模分析

蒔蘿的感官分析由瑞典奧雷布羅大學(xué)的酒店管理學(xué)院、烹飪藝術(shù)學(xué)院和膳食科學(xué)學(xué)院抽調(diào)專人組成的品評小組，使用了匯編網(wǎng)格方法(RGM)來匯集小組成員對不同樣本的看法。結(jié)果顯示，七種味道(酸味、青草味、甜味、苦味、辣味、蒔蘿味和檸檬味)是普遍存在所有樣本中。

圖A和圖B分別是第一年和第二年的樣本感官數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA建模分析的得分圖和載荷圖，第一年樣本感官品評的PCA得分圖中樣本在PC1上的分離模式與代謝物的整體分布較為類似；在載荷圖上，蒔蘿味、茴香味、酸味、芹菜味、胡椒味和苦味是PC1主要貢獻(xiàn)因素，從而表明這些感官屬性在Out_Y1中比較突出。青草味與甜味在PC1上是負(fù)值，表明與其味道在同象限位置的Exp_control和Comm_shop樣本中更突出，而辣味是在PC2方向上區(qū)分樣本的主要感官屬性。綜合得分圖和載荷圖可以看出，由Exp_CN、Exp_UVA到Exp_UVB，蒔蘿植物在熒光和紫外燈光的脅迫條件下改善了蒔蘿特有的風(fēng)味，感官屬性向與蒔蘿味道相關(guān)的載荷方向移動(dòng)。

第二年的樣本中，與第一年的增加輻照因素會(huì)使得樣本向與特有蒔蘿味道相關(guān)的載荷方向移動(dòng)這一趨勢相符，但主成分分析表明，溫室的植株在第二年與第一年的相同處理下卻有著不同的感官特征模式，且新出現(xiàn)的泥土味和香草味與蒔蘿味是在PC2方向上區(qū)分樣本的主要屬性。

5. 非靶代謝物與感官特征的關(guān)聯(lián)分析