液体果蜡是一种用于果蔬处理的涂膜剂，是广泛使用的果蔬涂膜保鲜剂。出于安全、环保和优质的因素，可食性液体果蜡在果蔬中的应用也愈发受到人们的青睐。紫胶是紫胶虫分泌的一种呈紫红色的天然混合物，是目前已经开发利用的唯一一种动物树脂。紫胶树脂经过漂白，去除紫胶黄色素，便得到漂白紫胶。漂白紫胶具有原料天然、无毒的特点，且具有良好的成膜性、生物相容性和可降解性，是中国和联合国粮农组织及世界卫生组织允许在食品和药品领域添加的齐聚物，在果蔬保鲜领域应用极广。由于近年来紫胶价格波动，市场上出现了冒充漂白紫胶基液体果蜡的假冒液体果蜡产品。
信阳农林学院食品学院的李坤、张雯雯*和中国林业科学研究院高原林业研究所的张弘*等人借鉴代谢组学的研究思路和方法，通过LC-QTOF-MS和蒸发光散射检测器（ELSD）结合的方式，对漂白紫胶的组成成分进行鉴定分析，并筛选出其共性化合物组分，从而建立漂白紫胶的定性分析方法。最后，通过商业化液体果蜡和对照品的验证性分析证明方法的可靠性，为液体果蜡产品中漂白紫胶的定性鉴定提供科学依据。
选择组成漂白紫胶单体的链状和环状化合物进行靶向化合物的筛选。由图1可知，漂白紫胶鉴定的化合物为15种，其中环状组分为8种，链状组分为7种，具体化合物见表2。
在检测中发现，由于不同结构单体化合物电离响应性的差异，目标物的质谱检测器和ELSD的响应强度存在明显区别。依据2种检测器的响应差异，进一步将在HPLC-ELSD中响应信号不明显的LSA、LJA和BA去掉，从而将漂白紫胶靶向化合物的筛选范围限定在12种化合物中（图2）。考虑到不同来源的漂白紫胶分析是以寻找共性靶向化合物为目的，因此，为了消除质谱检测时电离响应性差异所带来的离子丰度差异，获得化合物更加真实的含量数据，在以LC-QTOF-MS中化合物的分子质量和碎片完成靶向化合物的鉴定后，选择以HPLC-ELSD的方法对漂白紫胶单体的化合物组成进行峰面积归一法的定量分析，以靶向化合物含量进行代谢组学的聚类和差异性分析。 为进一步明确不同来源漂白紫胶在单体组成上的聚类特征，首先对样本进行无监督模式下的PCA。如图3a所示，6个PC的相关性仅达到95.9%，PC1、PC2、PC3的占比为87.8%。这说明各个来源组的样本较为分散，聚类特征不明显。PCA虽然能够有效地提取主要信息，但是对于相关性较小的变量不敏感，而PLS-DA可以使组间区分最大化，有利于寻找差异性化合物。在无监督PCA基础上进行有监督模式下的PLS-DA，由图3b可知，QC样本聚类明显，表明实验操作及仪器稳定，数据可靠。L组的样品相对分散，B组的样品聚类明显。说明PLS-DA模型解释度较好，相比于PCA模型效果更好。且PLS-DA模型的R2X为0.999，R2Y为0.589，Q2为0.54，3个参数值均大于0.5，说明模型建立合理有效。
为了直观呈现12种靶向化合物在不同5个来源组漂白紫胶中的分布情况，将化合物含量绘制热图（颜色编码刻度表示每个化合物的相对含量：绿色为含量低，红色为含量高）。如图4所示，5个来源组漂白紫胶中单体化合物的含量及分布均有差异。B组漂白紫胶中的16-HAA、9,10-DAA、9,10-DEA含量较为丰富；D组漂白紫胶中的Ale、9,10-DAA、LA、LLA、9,10-DTA的含量相对丰富；L组漂白紫胶中的9,10-DTA、SA、JA、JAI、SAI、LLA、16-H-9-A含量相对丰富；X组漂白紫胶中的LA、9,10-DEA、9,10-DAA、JAI、16-HAA、16-H-9-A的含量相对丰富；Z组漂白紫胶中的Ale、SAI、SA、JA、JAI、LLA、LA的含量相对丰富。
液体果蜡是以漂白紫胶为选择性配方之一的商业化产品，一般不以漂白紫胶原料来源对产品做有效区分。换言之，液体果蜡中的漂白紫胶原料可能来源于任意一个组。因此，为增加定性检测方法的可靠性，必须要求在靶向化合物中所筛选出的标志性化合物是5个组的共性化合物，且含量差异较小。热图虽然可以直观地显示各种化合物的含量水平与分布情况，但哪些化合物可作为不同组漂白紫胶的共性化合物，并可用于漂白紫胶的定性分析并不能直接给出结论。为此，采用代谢组学差异性分析的方法，进一步对不同靶向化合物在5个组漂白紫胶中的代表性进行分析。如图5a所示，化合物离中心点越近，说明该化合物在5个组中的共性越强，离中心点越远，则表示该化合物在5个组中的差异性越大。显然，16-H-9-A、Ale、16-HAA、9,10-DTA、LA是偏离中心点较远的化合物，说明其在5个组中有较大的差异。为量化评价这种差异性，通过化合物（变量）的VIP值对相关性进行排序，结果如图5b所示。通常认为VIP值大于1的化合物，可作为差异性化合物。相反，VIP值小于1的化合物，则可作为共性化合物。因此，漂白紫胶的共性化合物（标志性化合物）有7种，按照相关性由大到小排序为SAI、9,10-DEA、JA、SA、LLA、JAI、9,10-DAA；差异性化合物共5种，按照差异性由大到小的顺序为16-H-9-A、Ale、16-HAA、9,10-DTA、LA。对比上述7种共性化合物后发现，仅有9,10-DEA和9,10-DAA为链状组分，其余5种均为环状萜烯。而在5种差异性化合物中，仅有LA为环状组分，其余4种均为链状脂肪酸。在化合物本身对紫胶树脂的标识性方面，脂肪酸具有更加广泛的来源和丰富的结构，因此，环状萜烯酸相对特殊的结构和组成更加适合作为漂白紫胶的特征标识物用在液体果蜡中漂白紫胶的鉴定分析中。
以上述筛选出的标志性化合物为依据、从市场随机购买不同品牌并在产品说明书中标明含有漂白紫胶的液体果蜡商业产品（GL-2～GL-4）为检测样品、实验室自制的样品（GL-1）作为对照品，按照1.3.2节方法进行样品处理后进行HPLC-ELSD检测，结果如图6所示。在本研究所选的3 种市售液体果蜡产品中，GL-2检出了本实验鉴定的12种靶向化合物，且与对照品（GL-1）的鉴定结果高度一致。从GL-4样品的色谱图中看出，该液体果蜡中不含有漂白紫胶中的靶向化合物，可基本判断该液体果蜡产品中不含有漂白紫胶。在GL-3样品中未检测到漂白紫胶树脂的共性化合物，但从色谱图中看出GL-3样品中检测出了Ale组分，而Ale组分是本研究得出的差异性化合物之一，目前，依据公开的文献资料，在除紫胶以外的其他物质中，未见发现Ale的研究报道，因此从理论上来讲，Ale可作为漂白紫胶的标识性化合物。但根据上述代谢组学的鉴定结果，仅以Ale作为液体果蜡中漂白紫胶的标识性化合物时不仅含量波动大，影响其检测准确性；且Ale作为一种多羟基脂肪酸类的化合物已是成熟的商业化产品，可通过在配方中添加的方式达到规避检测的目的。因此，不能仅凭借GL-3样品中含有Ale就判定该产品中含有漂白紫胶，这也是本研究筛选共性化合物的意义所在，只有同时含有7种共性化合物才可作为漂白紫胶定性的依据。因此，GL-3、GL-4样品中不含漂白紫胶，GL-2中含有漂白紫胶。综上可见，本研究建立的标识性化合物筛选方法，对果蔬保鲜液体果蜡中漂白紫胶的定性分析具有较高的可靠性。
针对液体果蜡中是否添加漂白紫胶的问题，借鉴代谢组学的方法，采用基于LC-QTOF-MS结合ELSD的检测技术，通过收集不同来源且具有代表性的漂白紫胶开展系统研究。由无监督的PCA和有监督的PLS-DA多元统计分析，鉴定出12种已知代表性的化合物。结合化合物VIP值大小，分为7种共性化合物（SAI、9,10-DEA、JA、SA、LLA、JAI、9,10-DAA）和5种差异性化合物（16-H-9-A、Ale、16-HAA、9,10-DTA、LA）。为增加检测方法的可靠性，以共性化合物为生物标识物，在市售的商业化液体果蜡产品中验证了该方法的可行性。结果表明，本研究可为液体果蜡中是否含有漂白紫胶的鉴定分析提供新思路和科学依据。
本文《基于代谢组学法鉴定液体果蜡中漂白紫胶的模型构建》来源于《食品科学》2023年44卷第14期377-383页，作者：李坤，张雯雯，唐保山，邢淑婕，马金菊，朱静，雷福厚，张弘。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220110-074。
