基于水光谱组学-代谢组学-16S rDNA多组学联用的嫩椰子水质变机制解析

针对嫩椰子水易腐败、品质劣变机制不明的问题，研究人员创新性整合水光谱组学（aquaphotomics）、代谢组学和16S rDNA分析技术，揭示室温储存下γ-亚麻酸氧化与Enterobacter菌属、冷藏条件下Serratia/Pseudomonas菌群代谢通路的关联性，为含水食品品质监控提供多维度理论依据。

　　

椰子水作为一种富含糖类、矿物质和氨基酸的营养饮品，其品质易受微生物活动和代谢变化影响。现有研究多局限于单一组学分析，难以全面解析腐败机制。中国热带农业科学院椰子研究所团队在《Food Chemistry》发表的研究，通过水光谱组学、代谢组学和微生物组学技术，首次系统阐明了不同储存温度下椰子水的劣变规律。

研究采用近红外光谱（NIR）分析氢键振动特征，UPLC-MS/MS检测代谢物变化，16S rDNA测序追踪微生物群落动态。样本来自海南文昌"文椰2号"嫩椰子，分别在室温和4℃冷藏条件下监测品质指标。

【材料与样本制备】
混合多棵椰子的无菌采集水样，建立时间梯度腐败模型。

【品质指标分析】
发现pH和总固形物（TS）呈先升后降趋势，室温组15小时后菌落总数突破10⁴
CFU/mL的国标限值。

【水光谱组学发现】
二维相关光谱（2D-COS）显示：室温组与氢键网络破坏相关（1440 nm特征峰），冷藏组则与O-H振动（970 nm）关联。

【代谢组学结果】
鉴定出室温组的γ-亚麻酸（γ-linolenic acid）和冷藏组的黄苷（xanthosine）为关键差异代谢物，其氧化产物12,13-DHOME与酸败正相关。

【微生物群落演变】
16S rDNA显示室温优势菌为Enterobacter和Kluyvera，冷藏组为Serratia和Pseudomonas。网络分析揭示Enterobacter通过氧化γ-亚麻酸和L-蛋氨酸亚砜（L-methionine S-oxide）促腐败，而Pseudomonas-Serratia协同分解蛋白/脂肪产酸产气。

该研究创新性地建立多组学关联模型：室温腐败源于Enterobacter驱动的脂质氧化，冷藏劣变则由Pseudomonas蛋白酶系主导。不仅为椰子水保鲜工艺开发提供靶点（如抑制特定菌群或阻断代谢通路），更创立了含水食品品质研究的范式——通过水分子结构变化早期预测腐败趋势。技术层面，将NIR光谱特征峰与微生物代谢网络耦合的分析策略，可推广至果汁、乳制品等液态食品质量监控领域。