《晏子春秋·內(nèi)篇雜下》記錄:“橘生淮南則為橘,生于淮北則為枳,葉徒相似,其實味不同。所以然者何?水土異也。”
這段話翻譯成白話文就是說:橘樹在淮南生長是橘樹,生長在淮河以北就變?yōu)殍讟洹K鼈兊闹θ~長得很相似,但是味道不同,這是因為因地域條件不同而發(fā)生的變異。
同樣的道理,黃連是常見的中藥藥材,原生長在陰濕的西南山谷。若移植到干燥的北方,苦味就會逐漸消失,同時也失去了藥性。
所以,地域?qū)游?、植物的生長有很大的影響,不同地域生長的同一物種,會有不同程度上的差異。
上述的橘子和黃連,在不同區(qū)域生長,風味、特性上會有較大差異。但是也有一些不同產(chǎn)地的食品的風味差異十分微妙,單純依靠人體器官難以區(qū)分,這時候就需要用上我們的先進設(shè)備。其中,無論是LC/MS、GC/MS還是ICP-MS,在食品產(chǎn)地溯源這方面的表現(xiàn)都十分優(yōu)異。
以葡萄酒產(chǎn)地溯源為例
利用UHPLC/Q-TOF追蹤原產(chǎn)地的
代謝組學分析方法
葡萄酒的風味主要由葡萄中的特定次級代謝產(chǎn)物通過釀造工藝轉(zhuǎn)移到成品酒中來獲得。來自某個特定酒莊的葡萄酒可具有一些由葡萄帶來的特殊特性,即使同一基因型的葡萄,在不同地理區(qū)域之間的一些特定次級代謝產(chǎn)物水平也可能存在巨大差異。因此,可以通過特征代謝物分布來區(qū)分不同原產(chǎn)地的葡萄酒。
我們在這里介紹一種利用UHPLC/Q-TOF追蹤葡萄酒產(chǎn)品原產(chǎn)地的代謝組學分析方法。
實驗中,參比赤霞珠葡萄酒樣品來自五家酒莊(兩家為美國酒莊RM-US、VS-US,三家為中國酒莊QHD-CN、SD-CN、ZJK-CN),由LC/Q-TOF采集數(shù)據(jù),經(jīng)AgilentMassProfilerProfessional(MPP)化學計量學軟件,找到各組之間查找特征化合物,基于這些數(shù)據(jù)的偏最小二乘差異分析模型高度準確地預(yù)測葡萄酒組別。
通過分析獲得65個顯著性差異的條目。這65個條目決定了中國和美國產(chǎn)葡萄酒之間主要變異性的來源,并且可用作標記物來區(qū)分來自兩個所選美國酒莊和中國三個地區(qū)的葡萄酒。
圖1.65個差異條目的PCA得分圖。A)3-DPCA得分圖,B)2-DPCA得分圖
基于上述所選化合物建立了PLSDA模型來預(yù)測葡萄酒原產(chǎn)地,該方法預(yù)測準確度可達到100%。
以大米產(chǎn)地溯源為例,
利用ICP-MS追蹤原產(chǎn)地的
代謝組學分析方法
微量元素和稀土元素可以有多種來源,例如原料或當?shù)氐耐寥馈h(huán)境、肥料和農(nóng)用化學品。用于測定食品中痕量金屬的常用分析方法包括原子發(fā)射光譜(AES)、ICP-OES和ICP-MS,能夠以較低的檢測限同時檢測痕量和稀土元素。其中,ICP-MS可通過特征圖譜識別從各地區(qū)特有土壤中吸收的金屬,從而為法規(guī)提供技術(shù)支撐。
實驗中,參比來自四個國家不同產(chǎn)地的大米,由ICP-MS采集數(shù)據(jù),經(jīng)AgilentMassProfilerProfessional(MPP)化學計量學軟件,以在各組之間查找特征化合物,建立預(yù)測模型。大米樣品的特征性分組中,找到75種差異條目的特征元素。
圖2.75個差異條目的PCA得分圖
基于上述所選化合物建立了PLSDA模型來預(yù)測大米原產(chǎn)地,該方法預(yù)測準確度達到100%。
講到這,我們發(fā)現(xiàn),LC/Q-TOF和ICP-MS不愧是鑒別食品“祖籍”的“優(yōu)等生”,結(jié)果預(yù)測準確度可達100%。