[發明專利]一種基于煙葉差異代謝物含量快速檢測煙葉成熟度的方法及裝置

有效

• 申請號: 202011404578.5
• 申請日: 2020-12-05
• 公開（公告）號: CN112684029B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 鄒聰明;藺忠龍;陳頤;何鮮;顧開元;張志敏;蘇家恩;袁坤;楊學書;楊雪彪;隋學藝;劉芮;王濤;鄭東方
• 申請（專利權）人: 云南省煙草農業科學研究院
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/06;G01N30/72;G01N21/3563
• 代理公司: 昆明知道專利事務所(特殊普通合伙企業) 53116
• 代理人: 姜開俠;姜開遠

本發明公開了一種基于煙葉差異代謝物含量快速檢測煙葉成熟度的方法及裝置，該方法利用LC?MS對煙葉代謝物進行非靶向代謝物檢測分析，并通過XCMS在線平臺進行數據預處理和統計分析，篩選出煙葉差異代謝物，構建其分子結構式庫，并結合MS?FINDER軟件中質譜預測方法，對篩選出的差異代謝物進行定性，篩選出一種或多種判斷煙葉成熟度的差異代謝物。通過檢測判斷煙葉成熟度的差異代謝物離子流強度，判斷煙葉成熟度。該裝置是以光譜數據采集單元獲取待測煙葉樣品的紅外光吸收值，通過預測模型預測用于判斷煙葉成熟度的差異代謝物的離子流強度大小，最后根據判斷模型判斷待測煙葉的成熟度。本發明實現了煙葉成熟度的快速、準確判斷，為后續煙葉烘烤提供了保障。

技術領域

本發明屬于分析化學技術領域，具體涉及一種基于煙葉差異代謝物含量快速檢測煙葉成熟度的方法及裝置。

背景技術

鮮煙素質可作為鮮煙采收成熟度的內在基礎與成熟度形成對應關系，根據煙葉的外觀特征將不同部位鮮煙葉分為欠熟、適熟、過熟，研究不同成熟度與烤后煙質量的關系，表明適熟煙葉烤后煙質量最佳。適宜成熟度煙葉可以提高煙農收益和工業可用性。但在生產中，由于地域不同，氣候、土壤肥力、水分、栽培方式等有較大差異，適宜成熟度的標準不同，青煙早采和熟煙晚采的現象較為普遍，對烤后煙質量也有不利的影響。欠熟和過熟煙葉采烤的烤后煙葉化學成分不協調，評吸質量表現為香氣質差、香氣量不足，刺激性明顯，潛在質量特征未充分彰顯，煙葉內在品質有較大提升空間。適熟處理初烤煙葉產質量最高、內在化學成分最協調、感官評吸質量最好。

不同成熟度煙葉中生物堿，類固醇，酚類，脂質等物質有很大差異，在不同成熟度條件下有不同的應用價值，這些特定的代謝產物可能成為質量評估和確定采收期的潛在指標，但是，現有的檢測方法不能直觀的反應各代謝物在不同成熟度下的變化情況，無法對不同成熟度煙葉采收提供指導。

代謝組學是對有機體代謝物進行定量分析，并尋找代謝物與生理和病理變化相對關系的研究。按研究的目的，代謝組學又可分為靶向和非靶向，其中非靶向代謝組學能從整體反映代謝物的變化，全面地挖掘小分子代謝物，有利于發現新的代謝物和代謝通路。

因此，基于非靶向代謝組學通過高通量的儀器分析技術，研究一種基于煙葉差異代謝物含量快速檢測煙葉成熟度的方法及裝置是很有必要的。

發明內容

本發明的第一目的是提供一種不同成熟度煙葉中大量差異代謝物的鑒定方法，本發明的第二目的是提供一種基于煙葉差異代謝物含量快速檢測煙葉成熟度的方法，本發明的第三目的是提供一種基于煙葉差異代謝物含量快速檢測煙葉成熟度的裝置。

本發明的第一目的是這樣實現的，本發明一種不同成熟度煙葉中大量差異代謝物的鑒定方法，包括以下步驟：

A、提取不同烤煙品種、不同部位、不同成熟度煙葉中的代謝物得到煙葉代謝提取物；

B、采用LC-MS對所述煙葉代謝提取物進行非靶向代謝物檢測分析，得到不同烤煙不同成熟度煙葉的色譜圖數據；

C、采用XCMS在線平臺對所述色譜圖數據進行特征峰檢測和對齊，生成具有質荷比、保留時間和強度信息的特征峰表；再通過PCA法評價得到液質數據中是否存在批次效應；移除批次效應后，采用t-SNE對所述特征峰表進行降維以及可視化；最后采用OPLS-DA法建立不同烤煙品種不同成熟度煙葉樣品之間的分類模型，并篩選出相關差異代謝物；

D、構建煙葉代謝物分子結構式庫，并轉換成MS-FINDER 3.44軟件可用格式，結合MS-FINDER軟件中質譜預測方法，對篩選出的差異代謝物進行定性。