代謝組學(xué)在發(fā)酵食品研究中的應(yīng)用

鄭 心，楊 番，夏程程，李 琴，李 茜，朱寒劍，祁勇剛，鐘曉凌，石 勇，周夢(mèng)舟*

（湖北工業(yè)大學(xué) 工業(yè)發(fā)酵湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心 湖北省食品發(fā)酵工程技術(shù)研究中心，湖北 武漢 430068）

發(fā)酵食品是利用微生物對(duì)特定的原料進(jìn)行加工生產(chǎn)，最終獲得具有益生理功能的產(chǎn)品。在經(jīng)過(guò)這些功能性微生物的修飾后，產(chǎn)品中難以被人所吸收的大分子物質(zhì)被降解，同時(shí)還產(chǎn)生了人體必需氨基酸或營(yíng)養(yǎng)因子等物質(zhì)[1-2]，因而獲得消費(fèi)者的青睞。然而，由于發(fā)酵體系中的微生物過(guò)于復(fù)雜，因此，采用常規(guī)的研究手段難以探究影響發(fā)酵食品的口感、香氣、結(jié)構(gòu)和色澤的因素和機(jī)制。在這種情況下，代謝組學(xué)因其高通量、高靈敏度、檢測(cè)范圍廣等特點(diǎn)逐漸被應(yīng)用于發(fā)酵食品中。

代謝組學(xué)（metabonomics）是基于基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的研究思想，對(duì)生物體內(nèi)所有代謝物進(jìn)行定性定量分析，并尋找代謝物與生理病理變化的相對(duì)關(guān)系的研究方式[3]。代謝組學(xué)誕生于20世紀(jì)末，由英國(guó)倫敦大學(xué)JeremyNicholson教授創(chuàng)立，之后在多個(gè)領(lǐng)域得到發(fā)展，如營(yíng)養(yǎng)食品科學(xué)、毒理學(xué)、環(huán)境學(xué)等領(lǐng)域[4-5]。近年來(lái)，隨著氣相色譜（gaschromatography，GC）、高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）、超高效液相色譜（ultra performance liquid chromatography，UPLC）、毛細(xì)管電泳（capillary electrophoresis，CE）、質(zhì)譜（mass spectrograph，MS）、核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）及其聯(lián)用技術(shù)等一系列技術(shù)的快速發(fā)展，使得關(guān)于代謝產(chǎn)物和相關(guān)代謝途徑的分離、檢測(cè)及定量成為可能[6]。目前，代謝組學(xué)已經(jīng)廣泛的運(yùn)用于不同的研究領(lǐng)域，本文就代謝組學(xué)的分析技術(shù)及其在發(fā)酵食品中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，為發(fā)酵食品的生產(chǎn)應(yīng)用提供理論支撐。

1 主要的代謝組學(xué)分析技術(shù)

代謝物是一類多種低分子質(zhì)量結(jié)構(gòu)的總和，包括脂質(zhì)、氨基酸、多肽、有機(jī)酸，碳水化合物等，因此如何全面分析代謝物的組成及其影響機(jī)制成為一個(gè)難題。為了更好的反映細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，代謝物分析技術(shù)逐漸被完善，如氣相色譜（GC）、高效液相色譜（HPLC）、液相色譜-質(zhì)譜（LC-MS）、氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）、質(zhì)譜（MS）、核磁共振（NMR）等技術(shù)[7-8]的發(fā)展。

1.1 質(zhì)譜法

質(zhì)譜（MS）作為代謝組學(xué)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其敏感性高，涉及的代謝物范圍廣，在研究中，經(jīng)常與液相氣相等技術(shù)相互結(jié)合使用。其可以從時(shí)間、營(yíng)養(yǎng)情況和環(huán)境條件來(lái)分析數(shù)百種代謝物，同時(shí)以全局或部分的方式產(chǎn)生大量而復(fù)雜的數(shù)據(jù)集，從而達(dá)到檢測(cè)和量化數(shù)以萬(wàn)計(jì)的代謝產(chǎn)物的目的[9]。基于質(zhì)譜儀的代謝組分析將會(huì)有助于代謝網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)，以衡量數(shù)以百計(jì)的代謝物的水平。

1.2 高效液相色譜法

高效液相色譜（HPLC）具有高速、高效和高靈敏度的特點(diǎn)[10]。HPLC是測(cè)定穩(wěn)定差或揮發(fā)性小的有機(jī)化合物的首選技術(shù)，因此HPLC適用于醫(yī)藥、食品、重工業(yè)和生物化學(xué)的分離[11]。VAHEDI M等[12]利用HPLC和HPLC-DAD法對(duì)伊朗藏紅花的主要生物活性成分進(jìn)行精細(xì)分離和測(cè)定。結(jié)果表明，影響代謝物水平的因素是多個(gè)方面的，發(fā)現(xiàn)藏紅花素和苦番紅花素是影響藏紅花分類的主要影響因素。SPINOLA V等[13]利用反相高效液相色譜-二極管陣列檢測(cè)法和電噴霧電離質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)葡萄牙的5種水果進(jìn)行酚類成分的研究，發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物和酚酸類化合物是樣品的主要成分，并且首次在木瓜、檸檬、草莓中鑒定出黃酮類、酚酸類、萜類和有機(jī)酸類化合物等39種化合物。

1.3 液相色譜-質(zhì)譜法

液相色譜-質(zhì)譜儀（LC-MS）可將液相色譜儀的高效分離特性與質(zhì)譜儀組分鑒定能力相結(jié)合起來(lái)，達(dá)到分離和分析復(fù)雜有機(jī)混合物的目的。LC-MS因其高通量、高靈敏度和高特異性、適用范圍廣、檢測(cè)周期短，具有可同時(shí)檢測(cè)多指標(biāo)且準(zhǔn)確性高的優(yōu)勢(shì)[14-15]，逐漸替代了許多傳統(tǒng)檢測(cè)方法。頭發(fā)內(nèi)源性類固醇激素濃度的檢測(cè)可獲取有關(guān)激素使用的相關(guān)信息，GAO W等[16]以頭發(fā)為樣品，采用免疫測(cè)定、高效液相色譜熒光檢測(cè)法、GC-MS、LC-MS對(duì)其進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)LC-MS法不僅具有極好的敏感性和特異性，而且具有樣品處理簡(jiǎn)單和運(yùn)行時(shí)間短，因此，LC-MS是毛發(fā)類固醇測(cè)定的最佳選擇。近年來(lái)，一類具有抗糖尿病和抗炎作用的內(nèi)源性哺乳動(dòng)物脂類被發(fā)現(xiàn)，這類脂類被稱為羥基脂肪酸支鏈脂肪酸酯（branched fatty acid esters of hydroxyl fatty acid，F(xiàn)AHTAs），ZHANG T J等[17]利用LC-MS對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的分析鑒定，鑒定了16個(gè)FAHTAs家族，其均由多個(gè)異構(gòu)體組成，且支鏈酯位于不同的位置。

1.4 氣相色譜-質(zhì)譜法

氣相色譜-質(zhì)譜儀（GC-MS）是一種測(cè)量離子荷質(zhì)比的分析儀器。GC-MS因其具有GC高效的分離能力和MS強(qiáng)烈的鑒定能力被廣泛的用于各物質(zhì)的檢測(cè)[18]。嚴(yán)慧等[19]為揭示溴鼠靈對(duì)大鼠毒性作用的分子機(jī)制，運(yùn)用尿液代謝組學(xué)方法，采用GC-MS建立大鼠尿液的代謝指紋譜，發(fā)現(xiàn)大鼠中毒后，會(huì)誘導(dǎo)DNA損傷和突變，對(duì)神經(jīng)和腎會(huì)造成損傷，表明代謝組學(xué)可為毒理學(xué)分析提供技術(shù)支持。KADHIM M J等[20]采用GC-MS分析了白色念珠菌的次生代謝產(chǎn)物，并評(píng)價(jià)其抗菌活性，在菌體的甲醇提取物中鑒定出39種生物活性化合物。揮發(fā)性有機(jī)化合物（volatile organic compounds，VOCs）的表達(dá)水平可以反映生物體的代謝狀態(tài)[21]。LUBESG等[22]強(qiáng)調(diào)了GC-MS技術(shù)在監(jiān)測(cè)揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）和鑒定可能用于癌癥治療的生物標(biāo)記分子方面的作用。

1.5 核磁共振

核磁共振（NMR）技術(shù)是常用的光譜分析技術(shù)之一。NMR技術(shù)在測(cè)定時(shí)，由于只需對(duì)樣品進(jìn)行簡(jiǎn)單的預(yù)處理，無(wú)偏向性和對(duì)樣品的非破壞性[23]，因此被廣泛應(yīng)用于代謝物指紋圖譜，定性分析和代謝通量分析，尤其是生物流體代謝組學(xué)領(lǐng)域的首選技術(shù)。劉紅杰等[24]采用以1H-NMR為基礎(chǔ)的尿液代謝組學(xué)技術(shù)，對(duì)艾葉揮發(fā)油的急性肝毒性機(jī)制進(jìn)行探究，通過(guò)1H-NMR對(duì)代謝物的分析后發(fā)現(xiàn)毒性機(jī)制可能是艾葉揮發(fā)油參與到三羧酸循環(huán)和能量代謝中，從而引發(fā)了急性肝毒，還發(fā)現(xiàn)了可能的生物標(biāo)志物：檸檬酸鹽和齊墩果酸，為艾葉臨床規(guī)范用藥提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。氧化應(yīng)激被認(rèn)為是引起魚類汞中毒的重要途徑，但汞誘導(dǎo)魚類氧化應(yīng)激的機(jī)制尚不明確。因此，CAPPELLO T等[25]利用環(huán)境代謝組學(xué)結(jié)合一些生物標(biāo)志物，以來(lái)自于葡萄牙阿維羅瀉湖中汞污染區(qū)和未污染區(qū)的魚鰓為樣本，基于NMR的代謝組學(xué)揭示了與抗氧化保護(hù)有關(guān)的代謝物的變化，在汞的長(zhǎng)期積累下，導(dǎo)致了抗氧化劑谷胱甘肽和超氧化物歧化酶的消耗，從而影響了魚鰓的抗氧化作用。

1.6 基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜

基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜（matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry，MALDI-TOF MS）是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型的軟電離生物質(zhì)譜。MALDI-TOF MS技術(shù)具有準(zhǔn)確、快速、范圍廣、分辨率高和高度自動(dòng)化的鑒定等特點(diǎn)，在生物大分子和合成高聚物的測(cè)定方面具有優(yōu)越性。在MALDI-TOF MS中，電離方式、質(zhì)量分析器及基質(zhì)成分是有別于其余的MS技術(shù)的重要部分，而基質(zhì)更是其中的重中之重[26]。MALDI-TOF MS技術(shù)在蛋白質(zhì)組學(xué)中是個(gè)不可缺少的重要關(guān)鍵技術(shù)之一，通過(guò)測(cè)量代謝物中的蛋白質(zhì)含量表征出宿主的生命狀況，但是該技術(shù)因存在離子抑制作用，故對(duì)代謝物的定量檢測(cè)效果較差[27]。而有研究表明，MALDI-TOF MS已成功應(yīng)用于大鼠腦組織和大鼠的藥物和代謝物分布的研究[28]。

2 在發(fā)酵食品中的應(yīng)用

在發(fā)酵過(guò)程中，微生物的參與是必不可少的，分解原料，形成醇類、酸類、酯類等物質(zhì)，同時(shí)產(chǎn)生的代謝物還可調(diào)節(jié)生物體功能，抑制體內(nèi)有害物質(zhì)的產(chǎn)生。因此，可采用代謝組學(xué)的方法來(lái)分析其作用機(jī)制及對(duì)發(fā)酵食品的影響[29-31]。

2.1 在醬油中的應(yīng)用

醬油是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｐ璧恼{(diào)味品之一，更是我國(guó)傳統(tǒng)的釀造制品。醬油在釀造過(guò)程中會(huì)將原料中的部分有益物質(zhì)保留下來(lái)，產(chǎn)生的某些代謝物還具有一定的殺菌作用，如醬油對(duì)于防癌特別是乳腺癌有一定的作用[32]；MEGUMI K等[33]研究發(fā)現(xiàn)，醬油可殺死如大腸桿菌、沙門氏菌等食源性微生物。醬油的發(fā)酵過(guò)程較為復(fù)雜，也是醬油最重要的環(huán)節(jié)，因此采用代謝組學(xué)對(duì)其發(fā)酵過(guò)程中微生物以及代謝產(chǎn)物組分變化的檢測(cè)是有必要的。

近年來(lái)，有許多研究學(xué)者開(kāi)始將代謝組學(xué)技術(shù)運(yùn)用到醬油生產(chǎn)過(guò)程中，探究醬油發(fā)酵過(guò)程中的變化。3-氯-1,2-丙二醇（3-chloro-1,2-propanediol，3-MCPD）是配制醬油生產(chǎn)過(guò)程中常會(huì)產(chǎn)生的一種氯丙醇物質(zhì)，其本身具有致癌性、腎毒性等，攝入到人體內(nèi)將會(huì)造成巨大傷害。張立娟[34]通過(guò)1H-NMR代謝組學(xué)對(duì)注射了3-MCPD的大鼠尿液進(jìn)行分析，以大鼠的行為、體質(zhì)量、飲食量、血清及尿液為生化指標(biāo)，結(jié)果表明相比正常大鼠，3-MCPD大鼠的行為、體質(zhì)量、飲食量均出現(xiàn)明顯的減弱，還產(chǎn)生了腎毒性和睪丸毒性。豆醬的發(fā)酵是在多種微生物的作用下完成的，其代謝物與微生物有著密切關(guān)系，在這種情況下，LEES等[35]采用LC-MS和氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜法（GC-TOF-MS）對(duì)兩種不同的豆醬生產(chǎn)工藝，進(jìn)行微生物多樣性和代謝組學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)曲霉種群與糖代謝、芽孢桿菌和脂肪酸的代謝有關(guān)，而四角球菌和結(jié)合酵母菌與氨基酸代謝有關(guān)。在醬油中，發(fā)現(xiàn)了上百種風(fēng)味物質(zhì)，如多肽、氨基酸、有機(jī)酸等，由于蛋白質(zhì)降解作用/糖化作用和美拉德反應(yīng)，使醬油產(chǎn)生獨(dú)特的風(fēng)味、色澤[36]，還涉及脂肪的水解作用，產(chǎn)生了各種醛類、酮類、酯類等具有香氣的物質(zhì)。YAMAMOTO S等[37]闡述了雙肽與醬油風(fēng)味差異的關(guān)系，建立了LC/MS/MS分析技術(shù)，檢測(cè)到237個(gè)雙肽，再結(jié)合GC-MS和變量重要性投影（variable importance in the projection，VIP）相關(guān)性評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)Lle-Gln、Pro-Lys、Lle-Glu等多肽與風(fēng)味差異的相關(guān)性較高。SHIGA K等[38]對(duì)25種醬油進(jìn)行LC-MS和GC-MS分析，測(cè)定出427種化合物，利用PLS回歸分析和VIP相關(guān)性檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)N-（1-脫氧果糖-1-?；┕劝彼岬孽r味比谷氨酸更好。HARADA R等[39]采用GC/MS非靶向代謝譜研究醬油中低分子質(zhì)量親水性和揮發(fā)性化合物的變化，評(píng)價(jià)酵母菌和乳酸菌對(duì)其組成譜的影響，結(jié)果表明乳酸菌對(duì)醬油發(fā)酵過(guò)程中環(huán)烯、糠醛、糖醇等多種成分的產(chǎn)生有一定的影響。

2.2 在食醋中的應(yīng)用

食醋是我國(guó)傳統(tǒng)的酸性調(diào)味品，醋的釀造在我國(guó)具有悠久的歷史，自周朝開(kāi)始就有釀醋的相關(guān)記載。醋在生產(chǎn)中，因所用原料大多是糧食，可能會(huì)存在重金屬或農(nóng)藥殘留等問(wèn)題；除此之外，在微生物的作用下，還能產(chǎn)生功能活性物質(zhì)。代謝組學(xué)技術(shù)可以檢測(cè)發(fā)酵過(guò)程中有利或有害物質(zhì)的變化及影響。

張嘉瑩等[40]建立了泡騰輔助懸浮固化分散液液微萃取技術(shù)聯(lián)合液相色譜法檢測(cè)食醋中農(nóng)藥殘留的方法，該方法對(duì)多效唑和異丙甲草胺的回收率達(dá)76%，可用于食醋中農(nóng)藥殘留的測(cè)定。李愛(ài)平等[41]采用NMR的代謝組學(xué)技術(shù)，對(duì)進(jìn)行了山西老陳醋灌胃處理了的大鼠尿液和血液進(jìn)行了代謝組分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些代謝物都與能量代謝、糖代謝、脂肪代謝等途徑有關(guān)，從而從側(cè)面佐證了山西老陳醋的促能量代謝、降血糖血脂的作用。釀醋過(guò)程中有多種微生物參與其中，并伴隨許多代謝物產(chǎn)生，但至今還沒(méi)有研究表征香醋的綜合代謝物組成。FARHANA P等[42]結(jié)合3種GC-MS技術(shù)對(duì)醋樣品進(jìn)行分析，準(zhǔn)確鑒定了123種代謝物，包括25種氨基酸，26種羧酸，13種糖和糖醇及47種以上的芳香化合物，還首次鑒定出5種揮發(fā)性代謝物：丙酮、2-甲基吡嗪、2-乙酰-1-焦氨酸、對(duì)茴香胺和1,3-二乙酰丙烷。WANG Z M等[43]采用焦磷酸測(cè)序和代謝組學(xué)的方法，發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌群落演替的批次均勻性是影響鎮(zhèn)江香醋風(fēng)味形成及品質(zhì)的重要因素。NING Z等[44]采用GC-MS聯(lián)用多元統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)對(duì)米醋和白醋中的化學(xué)成分進(jìn)行分析，并進(jìn)行凝血實(shí)驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)米醋及其生物堿代謝物在體外有抗血小板效應(yīng)，在體內(nèi)有抗凝活性，米醋生物堿具有促進(jìn)血液循環(huán)的生物活性，而白醋沒(méi)有這種功效；BRAIN J D等[45]將以醋為基礎(chǔ)的多微量營(yíng)養(yǎng)素（vinegar-based multi-micronutrient，VMm）作為飲用水，給大鼠（妊娠、哺乳和成年早期）飲用，再對(duì)大鼠的血液和尿液進(jìn)行代謝組學(xué)的分析，結(jié)果表明含有VMm的飲料可以改變機(jī)體的生長(zhǎng)、腸道代謝和微生物群落，為醋的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用提供了新的方向。

2.3 在酸奶中的應(yīng)用

酸奶是乳制品在保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的作用下經(jīng)乳酸發(fā)酵而成的一種凝固型乳制品。酸奶由于乳酸菌的發(fā)酵作用，會(huì)使得原料中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生變化，還會(huì)產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物，如乳糖變?yōu)槿樗?，酪蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)殡暮陀坞x脂肪酸等，從而對(duì)酸奶的質(zhì)地，風(fēng)味等產(chǎn)生影響。因此，建立起一種較好的分析方法，探究酸奶發(fā)酵過(guò)程中的代謝機(jī)理和對(duì)其中的各種變化進(jìn)行把控，顯得尤為重要。

SETTACHAIMONGKON S等[46]研究發(fā)現(xiàn)以嗜熱鏈球菌和保級(jí)利亞乳桿菌的共同培養(yǎng)物為發(fā)酵劑所生產(chǎn)的凝固型酸奶中的揮發(fā)性和非揮發(fā)性的芳香代謝物含量很高。通常認(rèn)為發(fā)酵乳制品中，只能使用乳酸菌，加入酵母菌則會(huì)產(chǎn)生“脹包”現(xiàn)象，任夢(mèng)棋[47]將3種酵母菌與酸奶發(fā)酵常用菌進(jìn)行混合發(fā)酵，通過(guò)GC-MS對(duì)揮發(fā)性代謝產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)酵母菌的加入可使樣品中的揮發(fā)性代謝產(chǎn)物以及有益脂肪酸含量有所增加，同時(shí)還能豐富產(chǎn)品的風(fēng)味。PALOMOM等[48]對(duì)富硒保健酸奶中乳酸菌含硒代謝物組進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)硒的富集可能與乳酸菌熱休克蛋白分子伴侶的表達(dá)有關(guān)。YI L等[49]利用NMR技術(shù)對(duì)酸奶發(fā)酵過(guò)程中所產(chǎn)生的各種成分進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為酸奶的分類提供了新的方法。在胃腸道疾病中，腸易激綜合征（irritable bowel syndrome，IBS）被認(rèn)為是會(huì)對(duì)人體新陳代謝造成一定影響的病，NOORBAKHSH H等[50]采用1H-NMR代謝組學(xué)的技術(shù)研究在益生菌酸奶進(jìn)行干預(yù)前后的健康組和IBS-D組的代謝物差異，發(fā)現(xiàn)IBS會(huì)引起單碳代謝的變化，而經(jīng)過(guò)益生菌酸奶干預(yù)后，IBS-D患者代謝物中的乳酸菌數(shù)量增加，同時(shí)健康狀況得到明顯的改善。類似的結(jié)論，在USUI Y等[51]的研究中也有報(bào)道，在長(zhǎng)期攝入益生菌發(fā)酵而成的酸奶后，可通過(guò)控制腸道菌群及其代謝產(chǎn)物，來(lái)維持腸道屏障功能等系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)。2.4其他

奶酪是乳酸菌發(fā)酵的一種食品，具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，是純天然的食品。在奶酪形成的各個(gè)階段中，由于乳酸菌和其他微生物的協(xié)同作用，使得其本身及其代謝物對(duì)奶酪的結(jié)構(gòu)、風(fēng)味產(chǎn)生影響。OCHI H等[52]采用GC/TOF MS對(duì)13種奶酪的親水性小分子代謝物組進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)氨基酸和乳糖對(duì)奶酪的“醇厚”形成有關(guān)，而“酸味”的形成與琥珀酸、乳酸等和乳糖的作用有關(guān)。PIRAS C等[53]利用1H-NMR技術(shù)對(duì)乳酸菌在意大利傳統(tǒng)奶酪的制作中的作用進(jìn)行研究，結(jié)果表明乳酸菌的菌群構(gòu)成與奶酪口味的形成有著顯著相關(guān)。

啤酒是有著“液體面包”之稱，以大麥芽和小米為原料所釀造出的一種含二氧化碳的低酒精度飲料。DING MZ等[54]就通過(guò)GC-TOF MS對(duì)啤酒發(fā)酵中所用的酵母菌的胞內(nèi)代謝物進(jìn)行定量、定性分析，發(fā)現(xiàn)16種代謝物與氨基酸代謝有關(guān)；琥珀酸是TCA代謝的重要中間產(chǎn)物；月桂酸、十六烷烯酸、十八烷烯酸是脂肪酸代謝的產(chǎn)物。HEUBERGERA L等[55]利用UHPLC-MS對(duì)優(yōu)良啤酒的大麥樣品進(jìn)行了代謝譜的分析，發(fā)現(xiàn)216種代謝物可作為挑選優(yōu)良制麥的生物標(biāo)記物。

泡菜是以蔬菜為原料，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵而成的一種風(fēng)味獨(dú)特的乳酸發(fā)酵蔬菜制品。程新[56]通過(guò)HPLC和GC-MS對(duì)菊芋泡菜中風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)低溫條件下乳酸菌的代謝特征發(fā)生顯著的變化，并最終影響泡菜的口感；同時(shí)，還發(fā)現(xiàn)錳離子對(duì)植物乳桿菌胞內(nèi)代謝物，如糖、氨基酸、脂肪酸及其衍生物有顯著影響，尤其是對(duì)氨基酸的影響。PARK S E等[57]利用GC-MS和基因組學(xué)研究不同MCSs（microbial communitystarters）對(duì)泡菜發(fā)酵的影響，根據(jù)MCSs的不同，泡菜中代謝物和微生物群落的分布也會(huì)產(chǎn)生顯著差異，結(jié)果表明以MCSs作為泡菜的發(fā)酵劑，可提高泡菜的品質(zhì)。3結(jié)語(yǔ)與展望

隨著生活水平的不斷提高，人們?cè)絹?lái)越重視食品營(yíng)養(yǎng)和品質(zhì)問(wèn)題。發(fā)酵食品因在加工過(guò)程中伴隨微生物參與，會(huì)形成一些特殊的營(yíng)養(yǎng)因子，利于機(jī)體解毒消化吸收。代謝組學(xué)技術(shù)在發(fā)酵食品中的運(yùn)用，不僅能從代謝水平方面解釋食品營(yíng)養(yǎng)因子與功能間的關(guān)系，還能從代謝水平上去研究發(fā)酵食品口味、風(fēng)味、色澤及功能性形成過(guò)程中的關(guān)鍵性影響因子，找出關(guān)鍵的代謝物質(zhì)以及發(fā)酵食品發(fā)酵過(guò)程中的關(guān)鍵代謝點(diǎn)，可以從更深的角度去闡明發(fā)酵過(guò)程中代謝物的變化如何影響食品的形成，同時(shí)還可闡述發(fā)酵食品是如何對(duì)機(jī)體健康、生長(zhǎng)狀況、腸道菌群等產(chǎn)生作用的。然而，由于多種微生物的參與以及腸道菌群的復(fù)雜性，使其代謝物復(fù)雜多變，給代謝物的定性定量分析帶來(lái)了難度。因此，想要通過(guò)代謝組學(xué)技術(shù)將發(fā)酵過(guò)程中的各個(gè)機(jī)理闡述清楚，還需要進(jìn)行大量研究。未來(lái)代謝組學(xué)技術(shù)可通過(guò)建立特異性的生物標(biāo)志物，來(lái)深入研究發(fā)酵食品中代謝機(jī)理；對(duì)代謝組學(xué)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行擴(kuò)容，提高代謝組學(xué)技術(shù)的精度和高覆蓋性；采用多種技術(shù)相互結(jié)合，深層次的對(duì)代謝物的組分進(jìn)行解析等方法，來(lái)使該技術(shù)可以在發(fā)酵食品中得到更加廣泛的運(yùn)用。