基于感官评价的橄榄鲜食品质差异代谢组分析

谢倩，江来，丁明月，刘玲玲，陈清西

基于感官评价的橄榄鲜食品质差异代谢组分析

谢倩，江来，丁明月，刘玲玲，陈清西

福建农林大学园艺学院，福州 350002

【目的】筛选影响橄榄鲜食品质的关键代谢物，探究橄榄鲜食品质差异的可能代谢机制。【方法】以4个高接换种橄榄品种（系）果实为试验材料，高接砧木为‘惠圆’，采用感官评价进行鲜食品质评价，通过超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）联用技术进行代谢物鉴定及KEGG通路分析，探究果实成熟过程的代谢变化。【结果】4个品种（系）橄榄果实鲜食品质的感官评价结果差异显著，‘甜榄1号’‘东山长穗’鲜食品质好，‘惠圆’‘子阳1号’鲜食品质差；4个品种（系）橄榄果实共鉴定到15类651个代谢物，其中初级代谢产物6类277个，次级代谢产物9类365个；基于变量投影重要性与差异倍数筛选出26个影响橄榄鲜食品质的特征差异代谢物，包括氨基酸及其衍生物（6个）、有机酸（2个）、脂质（2个）、酚类化合物（16个），其中酚类化合物包括酚酸（3个）、黄酮（3个）、黄酮醇（2个）、黄烷醇（3个）以及水解单宁（5个），并结合橄榄成熟过程建立了造成鲜食品质差异的代谢网络，鲜食品质好的橄榄在L-天冬酰胺与N,N-二甲基甘氨酸生物合成代谢途径上积累较高，体现在鲜食口感上与回甘度有关；鲜食品质差的橄榄在水解单宁（二酰基诃子酰基葡萄糖、没食子酰没食子酸甲酯、榛子素A）、黄酮醇[桑色素-3-O-木糖苷、槲皮素-3-O-（6′没食子酰）半乳糖苷]、黄烷-3-醇[7-O-没食子酰基特利色黄烷、儿茶素-（7,8-bc）-4-（3,4-二羟基苯基）-二氢-2-（3H）-酮、儿茶素-（7,8-bc）-4-（3,4-二羟基苯基）-二氢-2-（3h）-酮]合成途径上积累较高，体现在鲜食口感上与苦涩味有关。【结论】不同橄榄鲜食品质差异与其成熟过程中氨基酸及其衍生物合成途径和水解单宁、黄酮醇、黄烷-3-醇合成途径的积累差异密切相关。

橄榄；感官评价；鲜食品质；广泛靶向代谢组；特征代谢物

0 引言

1 材料与方法

1.1 试验材料

以‘惠圆’（HP）、‘子阳1号’（SP）、‘甜榄1号’（TQ）、‘东山长穗’（DQ）4个橄榄品种（系）为材料，采自福州市橄榄种质资源圃（26°8'6" N，119°15'58" E），均于2008年春季高接换种，砧木为‘惠圆’。成熟果采于2020年11月中下旬成熟期，不同成熟时期果实采于2020年8月至11月（花后80、95和160 d），各植株东、西、南、北4个方向随机采取，选择无畸形、无病虫害果实。采后用液氮快速冷冻并置于-80 ℃冰箱保存待用，成熟果部分用于感官评价。

1.2 仪器与设备

SCIENTZ-100F/A普通型硅油原位冻干机（宁波新芝生物科技股份有限公司），MM 400冷冻混合研磨仪（德国Retsch公司），超高效液相色谱-三重四极杆线性离子阱质谱联用仪、Nexera X2超高效液相色谱（UPLC）部分（日本岛津SHIMADZU公司），4500 QTRAP串联质谱（MS/MS）部分（美国Applied Biosystems公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 橄榄鲜食品质感官评价 评价指标参照《热带作物品种审定规范橄榄》[14]与许长同[15]制定的橄榄鲜食品质评价方法，选择硬度、回甘度、涩味度、化渣性、香气5个影响鲜食的品质因素进行橄榄鲜食品质评价。具体评价标准与分值区域对应见表1[6]。评价集，用m表示，m={12……m}，评价分3个等级，好（1）、较好（2）、差（3）。采用十分制，根据清晰质量等级边界模糊化法将分值区域清晰化，即取区域的中心值得到相对应的分值m，m={1，2，……m}。邀请10位园艺专业老师与20位研究生组成评定小组，按照表1评价标准对橄榄鲜食口感的各项指标进行十分制评分。

表1 橄榄鲜食感官评价标准与分值区域对应表

1.3.2 果实硬度与总酚测定 硬度测定采用穿刺法[6]，各品种（系）选取30个果实测定，取平均数。总酚提取采用水浴锅浸提[16]，测定采用福林-酚试剂法[17]进行，标准曲线为浓度=（吸光值-0.0089）/2.4247（²=0.9998，标准液为没食子酸），试验重复3次。

1.3.3 超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）样品提取 各品种（系）取10个橄榄果肉样品混匀后于冻干机真空干燥，干燥后利用研磨仪研磨至粉末状（30 Hz，1.5 min）；称取粉末100 mg，加浓度70%甲醇1.2 mL，提取混合液涡旋1次/30 min，持续30 s，涡旋6次，振荡混匀后，于4 ℃过夜，12 000 r/min离心10 min，取上清液，用0.22 μm微孔滤膜过滤至进样瓶中，待UPLC-MS/MS检测分析，每个样品重复3次[18]。QC由橄榄果实各样品提取物混合制备而成。

1.3.4 超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）条件

1.3.4.1 液相条件 色谱柱：Agilent SB-C18（2.1 mm×100 mm，1.8 µm）；流动相：A为超纯水（0.1%甲酸）、B为乙腈（0.1%甲酸）；流速0.35 mL∙min-1，柱温40 ℃，进样量4 μL。采用梯度洗脱，梯度洗脱流程：0 min B相比例为5%；9 min内B相比例线性增加到95%，并维持在95% 1 min；10—11.1 min，B相比例降为5%，并以5%平衡至14 min。

有研究者提倡课堂教学中运用直觉和数学美学启发学生进行创造性思维．张昆提倡教师在解题教学中对任务的数学化信息进行审美意向的过滤与引导，让学生凭借数学的对称美、和谐美与奇异美产生数学直觉与启发，进而探寻问题本质，挖掘“真知”[57]．赵思林等人提倡通过培养学生的数学直觉发展创造力，并提炼出培养数学直觉的若干策略，如优化认知结构，创设直觉思维场情境（问题情境、直观情境、审美情境等），训练直觉思维方法（观察法、联想法、归纳法、类比法、猜想法、估算法等），开发元直觉思维，等等[58]．

1.3.4.2 质谱条件 Applied Biosystems 4500 QTRAP（AB4500 Q TRAP UPLC/MS/MS），采用ESI（+/-）电离方式，离子源温度设为550 ℃，离子喷雾电压设为5 500 V（正离子模式）/-4 500 V（负离子模式）；离子源气体I、气体II与帘气压力分别设为50、60与25 psi，碰撞诱导电离参数设为“高”，碰撞气体（N2）设置为中等；三重四极杆（QQQ）扫描模式为多反应监测（multiple reaction monitoring，MRM）模式。各个MRM离子对通过优化去簇电压（declustering potential，DP）和碰撞能量（collision energy，CE）进行监测。为监测检测过程的重复性与仪器的稳定性，检测过程每10个样本间插入一个质控样本（quality control material，QC）。检测委托武汉迈维代谢生物科技有限公司完成。

1.4 数据采集与分析方法

1.4.1 数据采集 根据武汉迈维代谢生物科技有限公司自建数据库和公共数据库（MassBank、KNApSAck、HMDB、MoTo DB和METLIN）结合参考文献鉴定代谢物。数据采集设备通过Analysis1.6.3软件（ABSciex）完成；定性样本物质二级质谱、保留时间（retention time，RT）与数据库物质核对一致，通过准确的质量、MS2光谱、代谢组学数据库和文献来鉴定代谢物，样品中每个代谢物的质量电荷比（m/z）、RT、分子量和电离模型。人工修正数据集，去除系统污染物和非信息数据，对数据标准化后进行统计分析。

基于MWDB数据库和代谢物信息公共数据库，对二级质谱数据进行定性分析。排除同位素信号、K+、Na+和NH4+离子的重复信号以及来自其他较大分子的碎片离子的重复信号。通过QQQ质谱仪的MRM模式进行代谢物定量。不同样本色谱峰积分和校正应用Multiquant软件，每个色谱峰峰面积代表对应代谢物的相对含量。

1.4.2 数据分析 数据采用Unit Variance Scaling（UV）法归一化处理后进行聚类热图分析，采用皮尔逊相关系数（pearson correlation coefficient，PCC）作为生物学重复相关性的评估指标。UV法处理的数据利用SIMCA14.1软件开展主成分分析（principal component analysis，PCA）、正交偏最小二乘判别分析法（orthogonalpartial least squares discriminant analysis，OPLS-DA），基于OPLS-DA结果获得变量投影重要性指标（variable importance in projection，VIP）数值，初步筛选出不同品种（系）或时期间差异的代谢物，同时结合差异倍数（fold change，FC）进行差异代谢物筛选，筛选标准：VIP≥1，且|Log2FC|≥1，差异代谢物利用京都基因组百科全书（kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）数据库[19]进行注释。方差分析与作图使用Origin Pro 2021软件，代谢路径图采用Adobe Illustrator CC 2017 SP软件。

鲜食品质差异特征代谢产物筛选过程：成熟果，以鲜食品质好的品种（系）（低酚）（TQ、DQ）与鲜食品质差的品种（系）（高酚）（SP、HP）间的“VIP≥1，|Log2R低酚/R高酚|≥1”，定义了4组差异代谢物，即TQ vs SP、DQ vsSP、TQ vs HP、DQ vs HP。其中低酚＞高酚，代谢物为上调表达，称为正选择代谢物，反之下调表达称为负选择代谢物。

2 结果

2.1 橄榄果实感官评价、硬度与总酚差异分析

不同品种（系）橄榄成熟时期及成熟果实特征见图1-A，成熟过程取样点的果实单果重变化见图1-B。为了对橄榄鲜食品质进行划分，对这4个品种（系）橄榄从涩味、化渣性、回甘度、香气和硬度进行了鲜食品质的感官评价（图1-E），结果表明，‘甜榄1号’（TQ）和‘东山长穗’（DQ）的化渣性、回甘度及香气均比‘惠圆’（HP）和‘子阳1号’（SP）好，且硬度也较低，咀嚼性好；涩味方面，TQ涩味感最弱，其次是DQ和HP，SP口感最涩。综合感官评价表明，TQ、DQ鲜食品质好，HP、SP鲜食品质差。

*表示0.05水平差异显著。* indicate a significant difference at the 0.05 level

4个品种（系）成熟果总酚含量以SP含量最高（11.88%，DW），显著高于其他3个品种（系）（＜0.05）；其次为HP（9.41%，DW），显著高于TQ与DQ（＜0.05）；TQ与DQ含量差异不显著（图1-C）。SP果实硬度最高（2 617.21 g），显著高于其他3个品种（系）（＜0.05）；其次为HP（2 487.76 g），显著高于TQ与DQ（＜0.05）；TQ与DQ含量差异不显著（图1-D）。说明鲜食品质好的橄榄果实总酚、硬度显著低于鲜食品质差的橄榄果实。

为鉴定并筛选鲜食品质差异的关键代谢物，把这4个品种（系）分为2组以成对比较的方式进行代谢组分析，并对SP和DQ成熟过程的关键代谢物进行比较，以对可能导致橄榄鲜食品质差异的代谢网络调控进行注释。另外，为方便分析，把鲜食品质差的HP、SP称为高酚橄榄，鲜食品质好的TQ、DQ称为低酚橄榄。

2.2 橄榄代谢物鉴定与分类

样本数据归一化后进行分析。同一品种（系）重复样本聚类效果较好（图2-C），不同品种（系）间区分明显，说明不同品种（系）间非挥发性化合物的组成差异显著，果实在成熟过程的代谢组分变化也显著。PCA结果（图2-A）与代谢物聚类热图结果一致。

4个品种（系）橄榄果实共检测到651个代谢物，样本代谢物PCA载荷图见图2-B，其中初级代谢产物277个，包括糖及醇类35个（5.38%）、有机酸55个（8.45%）、氨基酸及其衍生物70个（10.75%）、核苷酸及其衍生物34个（5.22%）、脂类71个（10.91%）、维生素12个（1.84%）；次级代谢产物365个，包括酚酸103个（15.82%）、类黄酮145个（22.27%）、香豆素16个（2.46%）、木脂素17个（2.61%）、单宁44个（6.76%）、茋类7个（1.08%）、醌类1个（0.15%）、萜类5个（0.77%）、生物碱27个（4.15%）；其他9个（图2-D）。

2.3 不同品种（系）橄榄成熟果差异代谢物筛选及KEGG富集分析

OPLS-DA为一种有监督模式识别的多元统计分析方法，通过OPLS-DA模型实现两两比较，得分如图3所示。在该模型中，2X和2Y分别代表对X和Y矩阵的解释率，2代表预测能力，两两比较结果均表明2Y和2得分均高于0.9，说明该模型合适。此外，OPLS-DA模式通过200次比对实验得到验证，结果证实该模型有意义。

基于OPLS-DA模型的VIP，通过VIP≥1初步筛选出高酚橄榄成熟果（SP、HP）与低酚橄榄成熟果（TQ、DQ）差异的代谢物；同时结合单变量分析的FC，|Log2FC|≥1来进一步筛选差异特征代谢物，如图4-A所示。HP与DQ、HP与TQ、SP与DQ、SP与TQ间的差异代谢产物分别为214个、218个、196个、229个；其中分别筛选到了140个（HP vs DQ）、143个（HP vs TQ）、85个（SP vs DQ）、97个（SP vs TQ）下调表达的代谢物，74个（HP vs DQ）、75个（HP vs TQ）、111个（SP vs DQ）、132个（SP vs TQ）上调表达的代谢物。进一步对差异代谢产物进行分类和比较（图4-B），4个比较组差异代谢产物包括15个类别，主要集中在黄酮类（黄酮醇、黄烷醇、黄酮）、酚酸、单宁、氨基酸及其衍生物、脂类、有机酸。

代谢物通过KEGG数据库的代谢通路富集分析有助于代谢途径变化机制的理解。将高酚组（HP、SP）与低酚组（DQ、TQ）成对比较的差异代谢物映射到KEGG通路上，涉及58（HP vs DG）、58（HP vs TQ）、60（SPc vs DQ）、70（SP vs TQ）条途径，主要途径以气泡图呈现（图5）。HP（高酚）vs DQ（低酚）差异代谢产物主要在次级代谢物的生物合成、类黄酮生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成及氨基酸的生物合成中被注释和富集（图5-A）。HP（高酚）vs TQ（低酚）主要在嘌呤代谢，丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢，类黄酮生物合成，黄酮和黄酮醇生物合成中被注释和富集（图5-B）。SP（高酚）vs DQ（低酚）主要在次级代谢物的生物合成，黄酮和黄酮醇生物合成，氨基酸的生物合成，苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成，苯丙氨酸代谢，嘌呤代谢中被注释和富集（图5-C）。SP（高酚）vs TQ（低酚）主要在次级代谢物的生物合成，氨基酸的生物合成，氨酰tRNA生物合成，葡萄糖苷酸生物合成，缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成中被注释和富集（图5-D）。

A：橄榄果实样本PCA分析；B：橄榄果实样本PCA载荷图；C：橄榄果实样本层次聚类分析；D：橄榄果实651个代谢物的分类，红色为初级代谢产物，蓝色为次级代谢产物

A—D：两两比较样本组；1：得分图；2：惯量柱形图；3：显著性诊断图

综上，差异代谢产物主要集中在酚类物质合成（葡萄糖苷酸生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成及类黄酮生物合成）与氨基酸及其衍生物代谢（氨基酸的生物合成，氨酰-tRNA生物合成，缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成）等相关通路上；还有嘌呤代谢途径，该途径是核酸合成的基本步骤，也是植物初级和次级代谢途径的基本步骤，此嘌呤核苷酸是参与一些重要的植物次生代谢的大多数必需辅助因子的直接前体，如黄酮类生物合成。因此，推测酚类合成代谢途径、氨基酸及其衍生物代谢途径是造成橄榄鲜食品质差异的原因。

A：差异代谢物数量；B：差异代谢物类别数量。下调/上调表示低酚橄榄（DQ、TQ）相对于高酚橄榄（HP、SP）含量下调/上调

A：HP vs DQ，B：HP vs TQ，C：SP vs DQ，D：SP vs TQ。图中的每个气泡代表一个代谢途径，其横坐标和气泡大小共同表示该途径影响因素的大小；图中富集因子越大，说明富集程度越大；圆点越大，说明富集到该途径上的代谢物数目越多；气泡颜色代表富集分析的值，颜色越深，富集程度越高

Each bubble in the figure represents a metabolic pathway, and its abscissa and bubble size together represent the size of the influencing factors of the pathway. The larger the enrichment factor in the figure, the greater the degree of enrichment; the larger the dot, the more the number of metabolites enriched in the pathway; the bubble color represents thevalue of the enrichment analysis, and the deeper the color, the higher the enrichment degree

图5 不同品种（系）橄榄成熟果成对比较的差异代谢KEGG注释与富集分析（前20）

Fig. 5 KEGG annotation and enrichment analysis of differential metabolism in paired comparison of different varieties (lines) of Chinese olive (top 20)

A：低酚橄榄（DQ、TQ）相对于高酚橄榄（HP、SP）上调代谢物韦恩图；B：共同上调代谢物类别；C：低酚橄榄（DQ、TQ）相对于高酚橄榄（HP、SP）下调代谢物韦恩图；D：共同下调代谢物类别

2.4 不同品种（系）橄榄鲜食品质差异特征代谢物及代谢途径

确定与橄榄鲜食品质相关的特征代谢物有助于通过比较评估筛选具有功能特性的目标品种（系）。通过韦恩图低酚/高酚品种（系）之间共同的上调与下调代谢物，成对的比较中，叠加的上调代谢物包括5种类别11个（图6-A、B），其中氨基酸及其衍生物45.5%、黄酮18.2%、脂质18.2%、有机酸9.1%和酚酸9.1%；叠加的下调代谢物7种类别15个（图6-C、D），包括水解单宁33.3%、黄烷醇20.0%、酚酸13.3%、黄酮醇13.3%、黄酮6.7%、氨基酸及其衍生物6.7%、有机酸6.7%。

共同叠加的26个代谢物，涵盖氨基酸、有机酸、脂质和酚类化合物，与橄榄的口感和营养有关，认为是造成橄榄鲜食品质差异的特征代谢物（表2）。根据KEGG注释和富集数据，结合鲜食品质差异显著的2个橄榄品种（系）果实成熟过程的代谢变化差异，将26个特征代谢物以成对比较的结果映射到代谢途径中（图7），代谢网络图进一步说明橄榄品质差异是一个动态过程，由氨基酸代谢途径、莽草酸-水解单宁生物合成途径和苯丙烷-类黄酮生物合成途径发生变化引起品质差异，包括多数氨基酸及其衍生物的显著降低和水解单宁、黄酮醇、黄烷-3-醇的显著增加，体现在鲜食口感上则与回甘及涩味度有关。鲜食品质好的橄榄在甜味型氨基酸L-天冬酰胺与N,N-二甲基甘氨酸生物合成代谢途径上积累较高；鲜食品质差的橄榄则在水解单宁（二酰基诃子酰基葡萄糖、没食子酰没食子酸甲酯、榛子素A）、黄酮醇[桑色素-3-O-木糖苷、槲皮素-3-O-(6′-没食子酰)半乳糖苷]、黄烷-3-醇[7-O-没食子酰基特利色黄烷、儿茶素-(7,8- bc)-4-(3,4-二羟基苯基)-二氢-2-(3H)-酮、儿茶素-(7,8-bc)-4-(3,4-二羟基苯基)-二氢-2-(3h)-酮]合成途径上积累较高，酚类化合物主要体现为口感上的苦涩味。

表2 影响橄榄鲜食品质的26个特征代谢物

下调/上调表示低酚橄榄（DQ、TQ）相对于高酚橄榄（SP、HP）含量下降/上升

Down/Up indicates that the content of low-phenol Chinese olives ( DQ, TQ) decreased / increased relative to high-phenol Chinese olives (SP, HP)

3 讨论

3.1 不同鲜食品质橄榄果实代谢组分析

橄榄鲜食有益健康，是优良的食疗果品之一，含有大量的营养成分与生物活性物质，包括必需氨基酸、膳食纤维、矿物质、酚类化合物[8,10,20-21]。橄榄鲜果食用时因富含影响其鲜食口感的生物活性代谢物，导致其果肉味涩[22]。感官评价常作为果品鲜食品质评价的方法之一，果品的商品价值是消费者通过简单的感官指标即感官评价判定的，是评估消费者对产品的整体可接受性[23]；消费者对滋味的感知从化学角度来说，是味觉系统感知到的一系列初级、次级代谢产物的集合，不仅影响果品口感和营养物质吸收，很大程度上决定了消费者的购买与摄入意愿[24]。代谢组学通过高通量检测和数据处理来研究植物样品的整体代谢情况，可提供一种可靠的方法来研究果实滋味的化合物[25]。为分析不同鲜食品质橄榄的代谢组成，本研究在对不同品种（系）橄榄感官评价的基础上，通过鲜食品质差异显著的橄榄品种（系），基于UPLC-MS/MS的广泛靶向代谢物检测，鉴定出651个代谢物。对果实而言，糖类、有机酸、多酚、氨基酸等代谢产物不仅反映了果实生长发育中的生理功能状况，还与果实品质密切相关，直接决定了果品的味道与口感。相比于前人[8,12-13,26]研究，本研究检测出的代谢物数量更为丰富，且是在感官评价的基础上进行的代谢物检测，为橄榄果实品质分析、代谢物积累模式等研究提供了数据支撑。

3.2 不同鲜食品质橄榄果实差异代谢物分析

代谢组学OPLS-DA模型的VIP方法结合FC值常用于筛选组间的特征代谢物质，如对不同涩味类型柿子发育阶段的代谢组分析，鉴定了70个不同黄酮类物质[25]。本研究在对不同品种（系）橄榄感官评价的基础上，通过鲜食品质差异显著的橄榄品种（系）以成对比较的方式筛选鉴定到26个影响橄榄鲜食品质的特征代谢物，包括氨基酸及其衍生物、有机酸、脂质、酚类化合物。甜度和酸度是多数水果最重要的滋味感觉，糖类和有机酸的浓度和组成是决定果实品质的重要因素[27-28]，但橄榄不同，回甘度与涩味是其最重要的滋味感觉，本研究筛选了多个氨基酸和酚类化合物，这与前人的研究结果一致[6,13]。游离氨基酸对滋味形成意义重大[29]，根据呈味特征可分为鲜味、酸味、甜味、苦味氨基酸[30]。前人研究认为鲜食品质不同品种（系）橄榄差异氨基酸有丝氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、脯氨酸[12,20]；本研究中筛选到的6个关键差异氨基酸，分别为L-天冬酰胺、L-鸟氨酸、N,N-二甲基甘氨酸、2,6-二氨基庚二酸、-氨基丁酸、N-乙酰-L-甘氨酸；其中L-天冬酰胺、甘氨酸为甜味型氨基酸[31]；除了天冬酰胺，其他物质不同可能与筛选的方法和品种数有关，本研究品种数更多，且试验品种（系）从感官评价中筛选出来。酚类化合物主要包括简单酚酸类、苯丙烷类、类黄酮类与多聚酚类[32]；其中类黄酮分为黄酮类、黄酮醇类、黄烷酮类、黄烷醇类、异黄酮类与花青素类[33]；黄烷醇包括单体黄烷-3-醇及其聚合物缩合单宁（原花青素）；多聚酚类分为单宁与木质素，单宁又分为水解单宁与缩合单宁[34]。本研究筛选到16个品质相关的关键酚类化合物，包括酚酸、黄酮、黄酮醇、黄烷-3-醇以及水解单宁。酚类化合物对果实滋味的影响主要体现为口感上的涩味和苦味，如酚酸呈苦涩味[35]；简单酚或类黄酮单体的涩味较苦味弱，其多聚体的涩味较苦味强，黄酮苷和黄酮醇苷呈柔和的涩味[35-39]；黄烷醇单体具有苦味和收敛性，其苦味比其聚合体更强[40]。以往研究认为，糖类物质也是影响橄榄鲜食的一种重要成分[9,41-44]，但本研究并未筛选到糖类特征代谢产物，此结果与蔡净蓉等[13]研究结果一致，说明糖类物质虽然在不同品种（系）橄榄中含量不同，但对于鲜食口感呈味是否有很大的贡献还有待进一步研究。同时，本研究对筛选鉴定到的26个特征差异代谢物建立了与橄榄鲜食品质差异有关的潜在代谢网络，这为进一步鉴定与橄榄品质差异相关的基因及以提升橄榄鲜食品质为目标的育种提供了理论基础。

4 结论

橄榄果实共鉴定到651个代谢物，其中初级代谢产物277个，包括糖及醇类35个（5.38%）、有机酸55个（8.45%）、氨基酸及其衍生物70个（10.75%）、核苷酸及其衍生物34个（5.22%）、脂类71个（10.91%）、维生素12个（1.84%）；次级代谢产物365个，包括类黄酮145个（22.27%）、酚酸103个（15.82%）、香豆素16个（2.46%）、木脂素17个（2.61%）、单宁44个（6.76%）、茋类7个（1.08%）、醌类1个（0.15%）、萜类5个（0.77%）、生物碱27个（4.15%）；其他9个。

在感官评价的基础上，鉴定了造成橄榄鲜食品质差异的26个特征代谢物，包括氨基酸及其衍生物（6个）、有机酸（2个）、脂质（2个）、酚类化合物（16个），其中酚类化合物包括酚酸类物质（3个）、黄酮（3个）、黄酮醇（2个）、黄烷醇（3个）以及水解单宁（5个）；结合橄榄成熟过程建立了造成鲜食品质差异的代谢网络，鲜食品质差的品种（系）在多数氨基酸及其衍生物合成代谢积累下降，但在水解单宁、黄酮醇、黄烷-3-醇合成途径上积累较高，体现在鲜食口感上与回甘及涩味度有关。

[1] 常强, 苏明华, 陈清西. 橄榄化学成分与药理活性研究进展. 热带作物学报, 2013, 34(8): 1610-1616.

CHANG Q, SU M H, CHEN Q X. The advance on the research of chemical constituents and pharmacological activities of Chinese olive. Chinese Journal of Tropical Crops, 2013, 34(8): 1610-1616. (in Chinese)

[2] 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志（第四十三卷）. 北京: 科学出版社, 1997: 17-27.

Editorial Committee of flora of China, Chinese Academy of Sciences. Burseraceae. Flora of China. vol. 43. Beijing: Science Press. 1997: 17-27. (in Chinese)

[3] 池毓斌, 谢倩, 陈清西. 几个鲜食橄榄品种(系)及良种繁育方法简介. 中国南方果树, 2016, 45(3): 154-156, 166.

CHI Y B, XIE Q, CHEN Q X. Brief introduction of several fresh olive varieties (lines) and breeding methods of improved varieties. South China Fruits, 2016, 45(3): 154-156, 166. (in Chinese)

[4] 农业部公报室. 中华人民共和国农业部公报2011年第10期. 北京: 中国农业出版社, 2011: 48.

Bulletin Office of the Ministry of Agriculture . Gazette of the ministry of agriculture of the people’s republic of China NO.10, 2011 (VOL.97). Beijing: China Agriculture Press, 2011: 48. (in Chinese)

[5] 陈杰忠. 果树栽培学各论: 南方本. 4版. 北京: 中国农业出版社, 2011: 139-145.

CHEN J Z. Various Theories on Fruit Tree Cultivation: Southern Edition. 4th ed. Beijing: China Agriculture Press, 2011: 139-145. (in Chinese)

[6] 谢倩, 李易易, 张诗艳, 束燕萍, 王威, 陈清西. 基于模糊数学感官评价、理化特性与电子舌的橄榄鲜食品质分析. 食品科学, 2023, 44(3): 69-78.

XIE Q, LI Y Y, ZHANG S Y, SHU Y P, WANG W, CHEN Q X. Quality analysis of table cauarium album L.Based on fuzzy mathematics sensory evaluation, physicochemical properties and electronic tongue. Food Science, 2023, 44(3): 69-78. (in Chinese)

[7] 谢倩. 橄榄(album(lour.)raeusch.)果实发育成熟过程多酚及相关酶活性研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2014.

XIE Q. Polyphenol components and related enzyme activities during the Chinese olivefruit development and ripening [D]. Fuzhou: Fujian Agriculture and Forestry University, 2014. (in Chinese)

[8] 常强. 橄榄果实酚类物质及其抗氧化活性研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2017.

CHANG Q. Investigation of polyphenol compounds and their antioxidant activity in the fruits of Chinese olive[D]. Fuzhou: Fujian Agriculture and Forestry University, 2017. (in Chinese)

[9] 李泽坤. 橄榄(album (Lour.) Raeusch)果实成熟发育蔗糖代谢变化研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2016.

LI Z K. Changes of sucrose metabolism during fruit ripening and development ofalbum (Lour.) Raeusch [D]. Fuzhou: Fujian Agriculture and Forestry University, 2016. (in Chinese)

[10] 林玉芳. 福建橄榄(album (Lour.) Raeusch.)若干功能成分和品质相关指标的研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2016.

LIN Y F. Study on some functional components and quality-related indexes of Fujian olive (album (Lour.) Raeusch.) [D]. Fuzhou: Fujian Agriculture and Forestry University, 2016. (in Chinese)

[11] 彭真汾, 叶清华, 王威, 谢倩, 陈清西. 普通橄榄和清橄榄果实游离氨基酸差异成分与谷氨酰胺代谢. 食品科学, 2019, 40(4): 229-236.

PENG Z F, YE Q H, WANG W, XIE Q, CHEN Q X. Differences in free amino acid composition of fruits of common olive and sweet olive and their glutamine metabolism characteristics. Food Science, 2019, 40(4): 229-236. (in Chinese)

[12] 池毓斌. 橄榄果实品质特性及其代谢组学的初步研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2017.

CHI Y B. A preliminary study on the fruit quality characteristics and metabolism of[D]. Fuzhou: Fujian Agriculture and Forestry University, 2017. (in Chinese)

[13] 蔡净蓉, 王杰, 赵俊跃, 潘腾飞, 郭志雄, 佘文琴. 成熟期不同橄榄品种(系)果实代谢组及其差异. 热带作物学报, 2022, 43(11): 2304-2315.

CAI J R, WANG J, ZHAO J Y, PAN T F, GUO Z X, SHE W Q. Metabolomics and its difference of Chinese olive fruit of different varieties (lines) during the ripening period. Chinese Journal of Tropical Crops, 2022, 43(11): 2304-2315. (in Chinese)

[14] 中华人民共和国农业农村部. 热带作物品种审定规范第16部分: 橄榄NY/T 2667.16-2020. 北京: 中国农业出版社, 2020.

Ministry of Agriculture and Rural Affairs of People’s Republic of China. Tropical crop variety approval specification Part 16 : Chinese olive NY / T 2667.16-2020. Beijing: China Agriculture Press, 2020. (in Chinese)

[15] 许长同. 橄榄鲜食果品质的感观与理化评价初探. 福建果树, 2009(4): 35-37.

XU C T. Preliminary study on sensory and physicochemical evaluation of fresh Chinese olive fruit quality. Fujian Fruits, 2009(4): 35-37. (in Chinese)

[16] 林玉芳, 陈清西, 关夏玉, 陈明贤, 欧高政. 橄榄总多酚提取工艺优化研究. 中国农学通报, 2011, 27(5): 396-400.

LIN Y F, CHEN Q X, GUAN X Y, CHEN M X, OU G Z. Extraction of total polyphenol from Chinese olive(L.). Chinese Agricultural Science Bulletin, 2011, 27(5): 396-400. (in Chinese)

[17] 谢倩, 王威, 陈清西. 橄榄多酚含量测定方法的比较. 食品科学, 2014, 35(8): 204-207.

XIE Q, WANG W, CHEN Q X. Comparative study on three different methods for the determination of total phenolics in Chinese olive. Food Science, 2014, 35(8): 204-207. (in Chinese)

[18] 郭文鼎, 胡志敏, 卜俊玲, 王健, 马莹, 郭娟, 黄璐琦. 基于芍药转录组挖掘芍药苷生物合成相关基因. 中国中药杂志, 2022, 47(16): 4347-4357.

GUO W D, HU Z M, BU J L, WANG J, MA Y, GUO J, HUANG L Q. Identification of genes involved in biosynthesis of paeoniflorin inbased on transcriptome analysis. China Journal of Chinese Materia Medica, 2022, 47(16): 4347-4357. (in Chinese)

[19] KANEHISA M, GOTO S. KEGG: Kyoto encyclopedia of genes and genomes. Nucleic Acids Research, 2000, 28(1): 27-30.

[20] 彭真汾. 清橄榄与普通橄榄果实差异氨基酸及其相关酶活性研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2018.

PENG Z F. Study on the fruit differential amino acids and its related enzyme activity between sweet olive and common olive [D]. Fuzhou: Fujian Agriculture and Forestry University, 2018. (in Chinese)

[21] 欧高政, 陈清西. 橄榄果实膳食纤维含量及动态变化研究. 福建农业学报, 2009, 24(1): 64-67.

OU G Z, CHEN Q X. Dietary fiber of Chinese white olives. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2009, 24(1): 64-67. (in Chinese)

[22] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典: 2020年版: 一部. 北京: 中国医药科技出版社, 2020: 206.

Chinese Pharmacopoeia Commission. Pharmacopoeia of the People’s Republic of China: 2020 ed: Part I. Beijing: The Medicine Science and Technology Press of China, 2020: 206. (in Chinese)

[23] VIVEK K, SUBBARAO K V, ROUTRAY W, KAMINI N R, DASH K K. Application of fuzzy logic in sensory evaluation of food products: A comprehensive study. Food and Bioprocess Technology, 2020, 13(1): 1-29.

[24] 程远, 万红建, 姚祝平, 叶青静, 王荣青, 杨悦俭, 周国治, 阮美颖. 不同品种樱桃番茄氨基酸组成及风味分析. 核农学报, 2019, 33(11): 2177-2185.

CHENG Y, WAN H J, YAO Z P, YE Q J, WANG R Q, YANG Y J, ZHOU G Z, RUAN M Y. Comparative analysis of the amino acid constitution and flavor quality in different cherry tomato varieties. Journal of Nuclear Agricultural Sciences, 2019, 33(11): 2177-2185. (in Chinese)

[25] LIU H X, LIU Q, CHEN Y L, ZHU Y L, ZHOU X W, LI B. Full-length transcriptome sequencing provides insights into flavonoid biosynthesis inPetals. Gene, 2023, 850: 146924.

[26] 何志勇, 夏文水. 橄榄果实中酚类化合物的分析研究. 安徽农业科学, 2008, 36(26): 11406-11407.

HE Z Y, XIA W S. Analysis of phenolic compounds inalbum(lour.)raeusch fruit. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2008, 36(26): 11406-11407. (in Chinese)

[27] GAO Z, ZHANG C J, LUO M, WU Y S, DUAN S Y, LI J F, WANG L, SONG S R, XU W P, WANG S P, ZHANG C X, MA C. Proteomic analysis of pear () ripening process provides new evidence for the sugar/acid metabolism difference between core and mesocarp. Proteomics, 2016, 16(23): 3025-3041.

[28] XU J Y, ZHANG Y, QI D, HUO H L, DONG X G, TIAN L M, ZHANG X S, LIU C, CAO Y F. Postharvest metabolomic changes inMaxim. wild accession ‘Zaoshu Shanli’. Journal of Separation Science, 2018, 41(21): 4001-4013.

[29] 侯娜, 赵莉莉, 魏安智, 杨途熙. 不同种质花椒氨基酸组成及营养价值评价. 食品科学, 2017, 38(18): 113-118.

HOU N, ZHAO L L, WEI A Z, YANG T X. Amino acid composition and nutritional quality evaluation of different germplasms of Chinese prickly ash (maxim). Food Science, 2017, 38(18): 113-118. (in Chinese)

[30] LIOE H N, KINJO A, YASUDA S, KUBA-MIYARA M, TACHIBANA S, YASUDA M. Taste and chemical characteristics of low molecular weight fractions from tofuyo-Japanese fermented soybean curd. Food Chemistry, 2018, 252: 265-270.

[31] 李学贤, 张雪, 童灵, 张思文, 叶德练, 吴良泉. 游离氨基酸改善作物风味品质综述. 中国农业大学学报, 2022, 27(4): 73-81.

LI X X, ZHANG X, TONG L, ZHANG S W, YE D L, WU L Q. Summary of free amino acids to improve crop flavor quality. Journal of China Agricultural University, 2022, 27(4): 73-81. (in Chinese)

[32] 汪沛洪. 植物生物化学. 北京: 中国农业出版社, 1994: 33-38.

WANG P H. Plant Biochemistry. Beijing: China Agriculture Press, 1994: 33-38. (in Chinese)

[33] PENG M, SHAHZAD R, GUL A, SUBTHAIN H, SHEN S Q, LEI L, ZHENG Z G, ZHOU J J, LU D D, WANG S C, NISHAWY E, LIU X Q, TOHGE T, FERNIE A R, LUO J. Differentially evolved glucosyltransferases determine natural variation of rice flavone accumulation and UV-tolerance. Nature Communications, 2017, 8(1): 1975.

[34] 乜兰春. 苹果果实酚类和挥发性物质含量特征及其与果实品质关系的研究[D]. 保定: 河北农业大学, 2004.

NIE L C. Metabolic characteristics of phenolic compounds and volatiles in relation to fruit quality in apples [D]. Baoding: Hebei Agricultural University, 2004. (in Chinese)

[35] ROBICHAUD J L, NOBLE A C. Astringency and bitterness of selected phenolics in wine. Journal of the Science of Food and Agriculture, 1990, 53(3): 343-353.

[36] KALLITHRAKA S, BAKKER J, CLIFFORD M N. Evaluation of bitterness and astringency of (+)-catechin and (-)-epicatechin in red wine and in model solution. Journal of Sensory Studies, 1997, 12(1): 25-37.

[37] PELEG H, GACON K, SCHLICH P, NOBLE A C. Bitterness and astringency of flavan-3-ol monomers, dimers and trimers. Journal of the Science of Food and Agriculture, 1999, 79(8): 1123-1128.

[38] YOKOTSUKA K, SINGLETON V L. Interactive precipitation between graded peptides from gelatin and specific grape tannin fractions in wine-like model solutions. American Journal of Enology and Viticulture, 1987, 38(3): 199-206.

[39] JÖBSTL E, O'CONNELL J, FAIRCLOUGH J P A, WILLIAMSON M P. Molecular model for astringency produced by polyphenol/protein interactions. Biomacromolecules, 2004, 5(3): 942-949.

[40] 温鹏飞. 葡萄与葡萄酒中黄烷醇类多酚和果实原花色素合成相关酶表达规律的研究[D]. 北京: 中国农业大学, 2005.

WEN P F. Studies on flavanols in wine and grape berry and expression of genes involved in proanthocyanidins biosynthesis during berry development [D]. Beijing: China Agricultural University, 2005. (in Chinese)

[41] 林玉芳, 杜正花, 陈清西. 橄榄果实品质评价因子的筛选及指标确定. 热带作物学报, 2014, 35(4): 805-810.

LIN Y F, DU Z H, CHEN Q X. Selection of quality evaluation indices for Chinese olive. Chinese Journal of Tropical Crops, 2014, 35(4): 805-810. (in Chinese)

[42] 池毓斌, 朱丽娟, 黄敏杰, 彭真汾, 叶清华, 张静芳, 陈清西, 许长同. 鲜食橄榄品质综合评价模型的建立与验证. 果树学报, 2017, 34(8): 1051-1060.

CHI Y B, ZHU L J, HUANG M J, PENG Z F, YE Q H, ZHANG J F, CHEN Q X, XU C T. Establishment and verification of a comprehensive evaluation model for quality of fresh Chinese olive. Journal of Fruit Science, 2017, 34(8): 1051-1060. (in Chinese)

[43] 刘林敏, 邱子文, 叶清华, 谢倩, 王威, 陈清西. 橄榄蔗糖转运蛋白基因. 应用与环境生物学报, 2022, 28(6): 1503-1509.

LIU L M, QIU Z W, YE Q H, XIE Q, WANG W, CHEN Q X. Cloning, expression, and functional identification ofandgenes inalbum. Chinese Journal of Applied and Environmental Biology, 2022, 28(6): 1503-1509. (in Chinese)

[44] 赵金星. 橄榄果实发育过程风味物质变化及相关基因的表达分析[D]. 福州: 福建农林大学, 2018.

ZHAO J X. Changes of flavor substances and expressions of related genes in the development process of Chinese olive fruit [D]. Fuzhou: Fujian Agriculture and Forestry University, 2018. (in Chinese)

Metabolomic Analysis ofFresh Food Quality Differences Based on Sensory Evaluation

XIE Qian, JIANG Lai, DING MingYue, LIU LingLing, CHEN QingXi

College of Horticulture, Fujian Agricultural and Forest University, Fuzhou 350002

【Objective】This study aimed to identify key metabolites that influence the quality of fresh Chinese olives and to investigate the metabolic mechanisms underlying quality differences. 【Method】Four Chinese olive varieties were selected as test materials, with Huiyuan as the topgrafting rootstock. The quality of the fruits was evaluated through sensory evaluation. Metabolite identification and analysis of the KEGG pathway were conducted using ultra-high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS), and the metabolic changes during the ripening process of the fruits were investigated too.【Result】The results of sensory evaluation of four varieties (lines) of Chinese olive fruits showed significant differences in quality. Tianlan No.1 and Dongshan Changsui exhibited good quality, while Huiyuan and Ziyang No.1 had poor quality. A total of 651 metabolites belonging to 15 types were identified in the Chinese olive fruits of the four varieties (lines). Among these, 277 were primary metabolites of 6 types, and 365 were secondary metabolites of 9 types. Using variable projection and multiple differences, 26 characteristic differential metabolites that influence the quality of fresh Chinese olives were screened. These metabolites included amino acids and their derivatives (6), organic acids (2), lipids (2), and phenolic compounds (16). The phenolic compounds consisted of phenolic acids (3), flavonoids (3), flavonols (2), flavanols (3), and hydrolyzed tannins (5). A metabolic network were established based on the ripening process of Chinese olives to explain the differences in fresh food quality. Chinese olives with good fresh food quality showed a higher accumulation in the biosynthetic metabolic pathway of L-Asparagine and N, N-dimethylglycine, which influenced the taste of fresh food and its resilience. On the other hand, Chinese olives with poor fresh food quality exhibited relatively high levels of hydrolyzed tannins (digalloylchebuloylglucose, galloyl methyl gallate, heterophylliin A), flavonol [morin-3-O-xyloside, quercetin-3-O-(6′-galloyl], Flavan-3-ol [7-O-galloyltricetiflavan, catechin - (7,8-bc) -4- (3,4-dihydroxyphenyl) - dihydro-2-(3H)-one, catechin-(7,8-bc)-4-(3,4-dihydroxyphenyl)-dihydro-2-(3h)-one] in the synthesis pathway, which influenced the taste of fresh food and contributed to its bitter taste. 【Conclusion】The differences in fresh quality of different olives were closely related to the accumulation differences in amino acid and its derivative synthesis pathways, as well as the synthesis pathways of hydrolyzed tannins, flavanols, and flavan-3-ol during their ripening process.

(Lour.)Rauesch.; sensory evaluation; dessert quality; widely targeted metabolomics; characteristic metabolites

10.3864/j.issn.0578-1752.2024.02.011

2023-07-17；

2023-10-09

福建省现代农业产业技术体系建设专项（闽财教指[2021]61号）、福建农林大学横向科技创新基金（102-KHF200005）

谢倩，E-mail：xieq0416@163.com。通信作者陈清西，E-mail：cqx0246@fafu.edu.cn

（责任编辑 赵伶俐）