嗅觉上皮中气味剂代谢的互补分析策略及其对食品风味感知的影响

《Food Chemistry》：Two complementary analytical approaches to study odorant metabolism in the olfactory epithelium

本文系统比较了离体（ex vivo）顶空采样与原位（in vitro）溶剂萃取两种技术，用于研究大鼠嗅觉上皮（OE）对食品相关气味剂（如乙酸乙酯、2,3-戊二酮等）的代谢转化。研究揭示了气味剂代谢酶（OMEs）通过形成挥发性/非挥发性代谢物调控嗅觉信号的机制，并探讨了金属离子催化衍生化对罐头食品风味的影响。该互补方法为全面解析鼻腔代谢网络及其在嗅觉生理与疾病中的意义提供了新视角。

　　

章节精选

化学品

乙酸乙酯、氯化铜二水合物（CuCl₂·2H₂O）、氯化亚铁（FeCl₂）、氯化铁（FeCl₃）、氯化亚锡（SnCl₂）和七水合硫酸锌（ZnSO₄·7H₂O）购自Carl Roth公司（德国卡尔斯鲁厄）。2,3-戊二酮、苯甲醛、2-糠硫醇、苯甲酸、糠甲基硫醚、糠硫醚、双(2-糠基)二硫醚、乙醚、正己烷、S-腺苷甲硫氨酸（SAM）、双(4-硝基苯基)磷酸酯（BNPP）、戊酸等试剂均通过标准渠道采购。

代谢活性导致的归一化气味剂峰面积降低及代谢物形成

研究选取了具有不同官能团的乙酸乙酯、2,3-戊二酮、苯甲醛和2-糠硫醇作为代表性气味剂，分别采用OE匀浆（原位技术）和OE全组织块（离体技术）进行实验。对照组使用变性OE处理。挥发性成分分别通过溶剂萃取（原位法）和固相微萃取（离体法）富集，结果显示代谢活性显著降低了原气味剂的峰面积，并伴随新代谢物的生成，印证了OE中酶促反应的高效性。

辅因子可用性

本研究对比了原位与离体技术在嗅觉代谢研究中的适用性。两种实验均使用冷冻组织样本，这可能影响酶活性及辅因子（如NADPH、金属离子）的稳定性。尽管冷冻处理出于动物伦理考量，但需注意其可能削弱某些金属依赖性酶（如细胞色素P450）的催化效率。未来研究建议结合新鲜组织验证冷冻对代谢通路的影响。

结论

本研究验证了气味剂代谢酶（OMEs）在生成潜在嗅觉信号分子中的关键作用，同时揭示了鼻腔酶网络的复杂性——单个酶既可独立发挥作用，亦可能受组织微环境调控而协同代谢。鉴于外周代谢紊乱与嗅觉障碍（如嗅觉丧失）的关联，深入解析OE代谢机制将为相关病理生理研究提供重要理论基础。