1 研究背景

恩施堇葉碎米薺(Cardamine violifolia)是十字花科碎米薺屬植物,，主要分布于中國武陵山區(qū)。有著悠久的作為野生蔬菜和中藥材的消費歷史,，并且富含蛋白質(zhì),、多糖、黃酮類,、維生素C,、硫代葡萄糖苷和礦物質(zhì)。具體來說,，恩施堇葉碎米薺在2007年被證明是一種硒（Se）超積累植物,，并且迄今為止也是世界上已知的三種硒超積累植物之一。在中國恩施漁塘壩礦區(qū)生長的恩施堇葉碎米薺,，被發(fā)現(xiàn)其幼苗葉片中硒含量超過1400 mg/kg干重（DW）,，在亞西酸鹽處理下超過9000 mg/kg DW，其中有機(jī)硒形態(tài)是植物中的主要形式,。2021年3月,，中國國家衛(wèi)生健康委員會授權(quán)恩施堇葉碎米薺作為新食品原料，并在綠葉蔬菜標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)督下（中國國家衛(wèi)生健康委員會,，2021）,，它有很大的潛力被用作富硒原料食品和植物硒補充劑。

恩施堇葉碎米薺通常在抽苔期間被采摘并直接作為綠色蔬菜食用,，與甘藍(lán)（Brassica campestris）類似,，其可食用部分，包括花,、莖和葉,，都是新鮮且嫩的。在商業(yè)種植田中,，在豆莢形成階段收獲植物嫩枝,，大部分莖和葉被加工成食品原料。因此,，在產(chǎn)量形成之前,，超過80%的花就會丟失?；ㄊ鞘只剖卟酥兄匾拿牢恫糠郑鼈兊闹苯訐p失會造成資源浪費并減少利用,。研究表明,，恩施堇葉碎米薺的莖和葉中總硒（Se）含量不同。然而,，對于花的可比較研究還缺乏,，目前還不清楚這三種可食用部分的硒形態(tài)是否不同,。同樣，可食用部分的硒含量及其硒形態(tài),，特別是有機(jī)硒的含量,，是影響富硒食品原料質(zhì)量的關(guān)鍵因素。此外,，像西蘭花,、菜花和中國白菜這樣的十字花科蔬菜可以向周圍環(huán)境釋放豐富的揮發(fā)性物質(zhì)，包括萜烯,、異硫氰酸酯和綠葉揮發(fā)物,。一般來說，這些揮發(fā)性物質(zhì)可以幫助刺激人類的嗅覺和味覺,，并極大地影響蔬菜的風(fēng)味甚至整體評價,。

武漢輕工大學(xué)吳慕慈副教授團(tuán)隊在《Food Chemistry 》期刊（IF=8.8）上發(fā)表了題目為“Selenium speciation and volatile flavor compound profiles in the edible flowers, stems, and leaves of selenium-hyperaccumulating vegetable Cardamine violifolia"的文章（DOI: 10.1016/j.foodchem.2023.136710），文章研究了揮發(fā)性有機(jī)化合物對恩施堇葉碎米薺三種不同的可食用部分,，即花,、莖和葉的影響。研究使用了高效液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（HPLC-ICP-MS）來檢測恩施堇葉碎米薺三個可食用部分的總硒含量和硒形態(tài),。結(jié)果表明,，花中的總硒含量顯著高于葉和莖。有機(jī)硒占總硒含量的98%以上,，主要是硒代半胱氨酸（SeCys2）,，其次是甲基硒代半胱氨酸（MeSeCys）。通過電子鼻（E-nose）,、頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（HS-SPME-GC-MS）和頂空氣相色譜-離子遷移譜聯(lián)用技術(shù)（HS-GC-IMS）分析了三個樣本的揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）,。共鑒定出102種VOCs，主要是酯類,、醛類,、醇類和酮類?；ㄖ泻胸S富的VOCs,，而莖和葉中的VOCs較少但輪廓相似。此外,，應(yīng)用多元統(tǒng)計分析方法研究了VOCs的變化和標(biāo)記VOCs,。

2 實驗方法

1 樣品制備

同一種植田抽苔期收獲植物芽，包括花,、莖,、葉。新鮮樣品分為三個不同的部分，用去離子水洗滌以排除表面的污染,，在50°C烤箱中干燥至定重,，用植物研磨機(jī)粉碎并通過250 μm網(wǎng)分離。最后,，粉末樣品在室溫下避光保存,。

2 電子鼻分析

使用保圣電子鼻進(jìn)行氣味和揮發(fā)性化合物分析，其傳感器1（S1）對丙酮和燃燒產(chǎn)物敏感,；傳感器2（S2）對有機(jī)硫化物敏感,；傳感器3（S3）對含氮化合物敏感；傳感器4（S4）對甲苯,、醛,、酮和醇敏感；傳感器5（S5）對甲烷和乙烷敏感,；傳感器6（S6）對甲烷,、丙烷、丁烷和燃燒產(chǎn)物敏感,；傳感器7（S7）對氨和胺類化合物敏感,；傳感器8（S8）對硫化物和硫化氫敏感；傳感器9（S9）對烷基芳香族化合物,、脂肪族烴,、鹵代烴、醚,、酯,、吡啶、酚和醇敏感,；傳感器10（S10）對醇,、酮、醛和芳香族化合物敏感,；傳感器11（S11）對甲烷和硫化氫敏感,；傳感器12（S12）對亦燃?xì)怏w敏感；傳感器13（S13）對酚,、酮,、乙酸乙酯、環(huán)己酮,、氯苯,、甲苯和醚敏感；傳感器14（S14）對烷烴,、烯烴和芳香族化合物敏感,；傳感器15（S15）對烷烴,、烯烴和氫敏感,；傳感器16（S16）對烷烴,、一氧化碳、烯醛,、醇,、氮氧化物、酮和醛敏感,；傳感器17（S17）對硫化物,、氮化物、碳化物,、烴類和氮氧化物敏感,；傳感器18（S18）對甲烷、丙烷,、丁烷和燃燒產(chǎn)物敏感,。

將2.0克的三種不同的粉末樣品放入50毫升的頂空瓶中，并在測量前在60℃的水浴中平衡15分鐘,。然后,，樣品頂空氣體以1000毫升/分鐘的恒定速率注入傳感器陣列，測量時間為60秒,。不同部分的香氣特征是通過與傳感器對應(yīng)的響應(yīng)值來描述的,。

3 實驗結(jié)果

1 電子鼻結(jié)果分析

圖1 電子鼻響應(yīng)數(shù)據(jù)的PCA評分圖(A)、PCA雙圖(B)和雷達(dá)圖(C)

電子鼻系統(tǒng)對可測量范圍內(nèi)的氣味和揮發(fā)性化合物很敏感,，輕微的變化會引起心理氧化物傳感器的不同反應(yīng),。PCA是一種無監(jiān)督聚類方法，可以降低多變量數(shù)據(jù)的維數(shù),。利用主成分分析法對恩施堇葉碎米薺花,、葉和莖的傳感器響應(yīng)值進(jìn)行了探討。如圖1A所示,，PCA評分圖中有三個樣本,。前兩個組成部分(分別占PC1和PC2的81.5%和14.9%)解釋了96.4%的方差。樣品空間區(qū)域顯示,，葉和莖彼此靠近,，這意味著這兩個可食用部分具有相對接近的風(fēng)味成分。然而,，它們是與花朵顯著不同,。PCA雙圖(圖1B)顯示了對樣品散射行為響應(yīng)較為顯著的傳感器：S2(對有機(jī)硫化物敏感)、S3(對含氮物質(zhì)敏感),、S4(對甲苯,、醛類,、酮類和醇類敏感)、S9(對烷烴芳香族化合物,、脂肪烴,、鹵化烴、醚類,、酯類,、吡啶、酚類和醇類敏感)和S10(對醇類,、酮類,、醛類和芳香化合物敏感)占花粉分離的大部分。這意味著花中有更多的有機(jī)硫化物,、氮化合物,、醛類、酮類,、醇類,、醚類、酯類和芳香化合物,。S1(對丙酮和燃燒產(chǎn)物敏感),、S7(對氨和胺類化合物敏感)和S8(對烷烴、烯烴和氫敏感)與莖和葉的對應(yīng)程度更高,，說明這兩個部位存在更多的烷烴,、烯烴、丙酮,、胺類化合物和燃燒產(chǎn)物,。雷達(dá)圖(圖1C)進(jìn)一步證實了上述結(jié)果，S2,、S3,、S4、S6,、S9,、S10對花樣的響應(yīng)值明顯較高，莖,、葉在S1,、S8、S7處響應(yīng)值較高,。這證明了恩施堇葉碎米薺的三種食用部位具有不同的香氣特征,，其中花的香氣特征與莖、葉不同,。