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、多糖,、黃酮類,、維生素C、硫代葡萄糖苷和礦物質,。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)生健康委員會授權恩施堇葉碎米薺作為新食品原料,，并在綠葉蔬菜標準監(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（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?，它們的直接損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),，特別是有機硒的含量,，是影響富硒食品原料質量的關鍵因素。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，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)性物質可以幫助刺激人類的嗅覺和味覺,，并極大地影響蔬菜的風味甚至整體評價,。

武漢輕工大學吳慕慈副教授團隊在《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譜聯用技術（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),。結果表明,，花中的總硒含量顯著高于葉和莖。有機硒占總硒含量的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-質譜聯用技術（HS-SPME-GC-MS）和頂空氣相色譜-離子遷移譜聯用技術（HS-GC-IMS）分析了三個樣本的揮發(fā)性有機化合物（VOCs）,。共鑒定出102種VOCs,，主要是酯類、醛類,、醇類和酮類,。花中含有豐富的VOCs,，而莖和葉中的VOCs較少但輪廓相似,。此外，應用多元統(tǒng)計分析方法研究了VOCs的變化和標記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，用植物研磨機粉碎并通過250 μm網分離,。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）對丙酮和燃燒產物敏感,；傳感器2（S2）對有機硫化物敏感；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）對亦燃氣體敏感；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的響應值來描述的,。

3 實驗結果

1 電子鼻結果分析

圖1 電子鼻響應數據的PCA評分圖(A)、PCA雙圖(B)和雷達圖(C)

電子鼻系統(tǒng)對可測量范圍內的氣味和揮發(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,。PCA是一種無監(jiān)督聚類方法,，可以降低多變量數據的維數。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值進行了探討,。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較為顯著的傳感器：S2(對有機硫化物敏感),、S3(對含氮物質敏感)、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物,。雷達圖(圖1C)進一步證實了上述結果，S2,、S3,、S4、S6,、S9,、S10對花樣的響應值明顯較高，莖,、葉在S1,、S8、S7處響應值較高,。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,。