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高良姜（Alpinia galanga）和肉豆蔻（Myristica fragrans）在风味、功效和价格上存在差异，且易混淆。研究人员通过测定总酚含量（TPC）等指标，利用电子传感和非靶向代谢组学分析其代谢物。结果表明肉豆蔻抗氧化能力更强，还确定了关键代谢物。该研究为区分二者提供理论依据。
在美食的香料世界里，豆蔻堪称 “香料之王”，其中高良姜和肉豆蔻备受瞩目。它们不仅为美食增添独特风味，还具有一定药用价值。然而，二者在粉碎后形态相近，难以通过感官区分，容易发生误判和错用。而且，关于高良姜的成分及二者系统的比较代谢组学分析较少，其功能差异也尚不明确。在此背景下，为深入了解这两种香料，来自国内的研究人员开展了相关研究，研究成果发表在《Food Chemistry: X》杂志上。这一研究对准确区分二者、保证品质以及推动其在食品和医药领域的应用意义重大。
研究人员采用了多种关键技术方法。在成分分析方面，运用非靶向代谢组学技术（UPLC-ESI-QTOF/MSE）分析非挥发性代谢物，结合电子鼻（E-nose）和顶空气相色谱 - 质谱联用技术（HS-GC-MS/MS）检测挥发性物质。同时，通过测定总酚含量（TPC）、总黄酮含量（TFC），并进行体外抗氧化活性（如 DPPH、ABTS 自由基清除能力、铁离子还原抗氧化能力 FRAP）和细胞抗氧化活性（CAA）检测，综合评估其抗氧化性能。
总酚和总黄酮含量
研究发现，肉豆蔻的 TPC 和 TFC 均高于高良姜。高良姜的 TPC 含量在 113.92 ± 1.82 至 147.10 ± 0.88 mg GAE/g dw 之间，肉豆蔻则在 176.89 ± 0.94 至 223.76 ± 5.56 mg GAE/g dw；高良姜的 TFC 含量在 6.82 ± 0.59 至 10.92 ± 0.57 mg RE/g dw，肉豆蔻的 TFC 含量在 20.38 ± 0.72 至 35.66 ± 1.22 mg RE/g dw ，表明肉豆蔻是更好的黄酮类化合物来源。
抗氧化能力分析
在体外抗氧化实验中，肉豆蔻在 DPPH、ABTS 自由基清除实验和 FRAP 实验中表现均优于高良姜，其抗氧化能力与 TPC、TFC 呈显著正相关，说明其抗氧化能力主要源于酚类和黄酮类化合物。高良姜的抗氧化能力也与这些成分相关，但整体抗氧化能力较弱。二者的抗氧化能力差异暗示了其代谢物成分和生物学功能的不同。
细胞抗氧化能力
肉豆蔻和高良姜都具有细胞抗氧化活性，但肉豆蔻的 CAA 值（21.05 ± 1.67 - 30.64 ± 0.48 μmol QE/100 g dw）高于高良姜（17.87 ± 1.48 - 27.41 ± 0.76 μmol QE/100 g dw）。CAA 与体外抗氧化实验指标及 TPC、TFC 均呈正相关，进一步证实了之前的体外抗氧化活性测量结果。
颜色分析
通过 CIELAB 测量，发现高良姜颜色更浅，红色和黄色成分与肉豆蔻有明显差异。肉豆蔻的 L值在 44.26 - 47.29，高良姜在 62.69 - 67.36；肉豆蔻的 a值在 53.27 - 56.95，高良姜在 70.77 - 77.15；肉豆蔻的 b * 值在 82.75 - 89.59，高良姜在 72.46 - 76.83。这些差异有助于从感官上区分二者。
非靶向代谢组学分析
利用 UPLC-ESI-QTOF/MSE技术，研究人员鉴定出 195 种代谢物，主要包括脂质、萜类、黄酮类等。PCA 和 OPLS-DA 分析显示，模型具有良好适应性和预测性。通过筛选，得到 103 种差异化合物，如苯甲酸酯类、苯丙烷类和有机氧化合物等，这些化合物具有抗氧化等多种生物活性。
差异化合物分析
研究人员对差异化合物进行分析，发现苯甲酸酯类中的酚类物质具有抗氧化作用；苯丙烷类化合物，如芹菜素、异鼠李素等，具有强抗氧化活性，有益人体健康；有机氧化合物中的 Malabaricone C 具有强清除和抗菌活性。这些化合物的差异影响了两种香料的特性。
相关性分析
对差异化合物与抗氧化能力及颜色值进行相关性分析，发现 19 种化合物与体外抗氧化能力指数（ACI）和颜色值呈正相关，7 种化合物与 CAA 呈正相关。其中，Malabaricone C、alkyl-DHAP 和 (R)-Shinanolone 等在肉豆蔻中含量高，对其抗氧化能力贡献大。
电子鼻分析
电子鼻分析表明，W1C、W2W 和 W5S 传感器对高良姜和肉豆蔻中的苯、氮氧化物和芳香成分敏感，且肉豆蔻对传感器的敏感性更高。PCA 分析显示，前两个主成分能有效区分两种香料，但电子鼻分析挥发性成分的精度有限，需结合其他技术。
挥发性化合物鉴定
HS-GC-MS/MS 检测出 219 种挥发性代谢物，包括脂肪烃、芳香烃、酮类等。两种香料共有 48 种挥发性物质，也存在各自特有的成分。通过多变量统计分析，筛选出 14 种关键差异挥发性物质，可用于区分高良姜和肉豆蔻。
关键气味化合物与传感器的相关性分析
对 14 种关键挥发性代谢物和 10 个传感器进行相关性分析，发现不同传感器对不同挥发性物质的响应不同，进一步揭示了两种香料挥发性成分的差异。
研究结论和讨论部分指出，该研究首次全面分析了高良姜和肉豆蔻的抗氧化性能、代谢物组成等。明确了二者在抗氧化能力上的差异，且这种差异与 TPC、TFC 相关。同时，确定了区分二者的关键代谢物，为建立质量保证机制提供了理论依据，有助于推动它们在食品、化妆品和医药等领域的合理应用。
