[发明专利]一种基于NMR代谢组学技术鉴别有机苹果与普通苹果的方法

说明书

技术领域

本发明涉及涉及植物代谢组学领域，具体涉及一种基于NMR代谢组学技术鉴别有机苹果与普通苹果的方法。

背景技术

代谢组学(metabonomics或metabolomics)是效仿基因组学和蛋白质组学的研究思想，对生物体内所有代谢物进行定量分析，并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的研究方式，是系统生物学的组成部分。其研究对象大都是相对分子质量1000以内的小分子物质。先进分析检测技术结合模式识别和专家系统等计算分析方法是代谢组学研究的基本方法。代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科，是系统生物学的重要组成部分。之后得到迅速发展并渗透到多项领域，比如疾病诊断、医药研制开发、营养食品科学、毒理学、环境学，植物学等与人类健康护理密切相关的领域。其样品主要是动植物的细胞和组织的提取液。主要技术手段是核磁共振（NMR），质谱（MS），色谱（HPLC，GC）及色谱质谱联用技术。核磁共振（NMR）由于其灵敏性、无损性以及能够根据特征峰定性的探测代谢物成分等优点，已发展为代谢组学中最常用的化学分析检测技术。核磁测定样品是非破坏性的，且只要很少的样品预处理，就可以获得提取物的结构信息，具有较好的重现性。

苹果(Malus domestica)属于蔷薇科落叶乔木，果实呈球形，苹果中富含VC、类黄酮类化合物、多酚、膳食纤维、有机酸、可溶性糖、果胶、矿物质和微量元素等。因此，苹果具有生津止渴、健脾益胃、养心益气、润肺、预防心血管疾病和降血压等作用。此外，苹果产量在我国水果中位居首例，在全世界中种植量也最大，产量最多的水果。有机苹果近年来受到国内外消费者的追捧，销售价格往往是普通苹果的数倍，因此，一些不法商贩为牟取利润，往往以次充好，欺骗消费者，使消费者的权益受损。目前，有机苹果与普通苹果区别往往是通过比较颜色和口感，查询外包装上的认证标志或防伪码。

发明内容

本发明提出一种基于NMR代谢组学技术鉴别有机苹果与普通苹果的方法，采用核磁共振技术获得有机苹果和普通苹果的NMR指纹图谱,并对指纹图谱进行分析，鉴别有机苹果和普通苹果中的化学成分，采用有监督的多维统计分析方法即正交偏最小二乘法（OPLS-DA）对有机苹果和普通苹果进行化学成分分析，在OPLS-DA模型中利用内部交叉验证和外部验证中的CV-ANOVA两种验证方法对所建立模型的可靠性进行验证，最终通过OPLS-DA模型中的Score图解决鉴定有机苹果和普通苹果的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于NMR代谢组学技术鉴别有机苹果与普通苹果的方法，步骤为：

S1苹果样本的制备：选用待测苹果样本，将苹果样本切成薄片，然后于液氮中研磨成粉末，将苹果粉末置于-80℃条件下保存；

S2苹果样本的前处理：称取一定量的苹果粉末，加入0.2M的磷酸缓冲溶液，振荡混匀后，取上清液至核磁管中待测定；

S3苹果样本测定的仪器条件：在核磁共振光谱仪上记录¹H NMR谱，条件为5 mm多核宽带观测探头，观测频率为600.13MHz，采用标准NOESYPR1D脉冲序列采集[RD-90^◦-t₁-90^◦-t_m-90^◦-ACQ]；

S4数据处理过程：利用AMIX软件对所有¹H NMR谱图0.50-4.68 ppm以及5.0-9.5 ppm范围内的谱峰，以0.04 ppm的宽度进行分段积分。

所述步骤S1中薄片的厚度为1-2 mm。

所述步骤S2中磷酸缓冲溶液pH为7.4，含0.1%TSP内标，由纯重水配置。

所述步骤S3中核磁共振实验中预饱和法压制水峰，实验温度为300 K，等待时间RD为2 s，混合时间t_m为100 ms，t₁为4 μs，累加次数48次。

所述步骤S4中利用AMIX软件(德国Bruker-Biospin公司研发)处理前，先对每个NMR谱分别采用线宽为0.25的指数窗函数进行傅立叶变换，进行相位调整和基线校正后，以TSP信号峰中心位置δ 0.00进行化学位移定标。

本技术方案能产生的有益效果：