《Food Research International》：Multi-omics analysis of aroma differences in chili oil from different geographical origins using flavoromics and microbiomics
编辑推荐：
• chili油中地区风味的差异主要由土壤微生物组而非气候决定，细菌群落的组成与果实和挥发性成分的关联度高于土壤物理化学性质本身。•风味组学分析明确区分了不同的挥发性成分，识别出13种与果实品质相关的关键代谢物（例如，丁基醋酸、甲基2-甲基丁酸、6-十一酮）。•Bacillus、
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chili油中地区风味的差异主要由土壤微生物组而非气候决定，细菌群落的组成与果实和挥发性成分的关联度高于土壤物理化学性质本身。
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风味组学分析明确区分了不同的挥发性成分，识别出13种与果实品质相关的关键代谢物（例如，丁基醋酸、甲基2-甲基丁酸、6-十一酮）。
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Bacillus、Desulfitibacter和Paenibacillus被确定为关键属，它们在硫氧化和木质素分解过程中起重要作用，并与关键香气挥发物（如丁基醋酸、甲基2-甲基丁酸）呈正相关。
引言
辣椒油是中国传统饮食文化中不可或缺的调味品，其独特的风味特性（包括香气、辛辣度、颜色和口感）直接决定了消费者的接受度和产品的市场价值。然而，来自不同产区的青辣椒制成的辣椒油在风味特征上往往存在显著差异（Gong et al., 2026; Mu et al., 2026; Niu et al., 2022）。这种因产地而异的风味差异已成为制约辣椒油行业标准化和品质提升的关键瓶颈。托托赫县是内蒙古最早种植辣椒的地区，种植历史可追溯至约160年前。当地的地方品种被称为“灯笼红”，其果皮薄、易于干燥，具有芳香但不过于辛辣的特点，是该地区传统辣椒油生产的主要原料。这种辣椒品种在内蒙古中部和西部居民的饮食文化中非常受欢迎，是该地区的重要传统调味品。为了提高遗传均匀性和性状稳定性，我们的研究团队通过改良和净化地方品种“灯笼红”培育出了优良品种“朵拉1号”（Tuola No.1），因此本研究以“朵拉1号”作为实验材料。在初步调查中，我们一致观察到，用内蒙古托托赫县PTG生产区的干燥辣椒制成的辣椒油比邻近的ZJH地区或其他许多地区的辣椒油具有更丰富的香气。这一发现引发了我们对生产环境与辣椒油香气质量之间关系的好奇。
先前的研究表明，土壤环境因素（如氮、磷、硫和有机物质含量）会显著影响植物中初级和次级代谢物的积累，从而影响农产品的风味品质（Li et al., 2023; van Leeuwen et al., 2018; Wu et al., 2024）。例如，土壤中的氮供应水平可以调节辣椒素的生物合成（Zhang, C et al., 2024），而硫参与挥发性香气前体的代谢途径（Zhang et al., 2026）。此外，作为土壤养分循环与植物根系代谢之间的关键纽带，土壤微生物通过其代谢活动（如有机物质分解、养分转运和挥发性代谢物的释放）间接或直接影响植物生长和次级代谢物的组成（Etalo et al., 2018; Hembram et al., 2026; Yu et al., 2024）。然而，以往的相关研究大多单独探讨了地理环境、品种特性或加工技术对香气的影响，系统研究土壤微生物群落与果实品质差异及最终产品香气之间关系的研究相对较少。对于辣椒油这样的复杂调味品系统来说，很少有研究在单一品种和完全标准化的加工条件下，整合土壤物理化学性质、根际细菌群落、果实品质特征和最终辣椒油香气特征。土壤微生物群落与原始果实品质以及最终辣椒油香气差异之间的关联机制仍不甚明了。
为了解决这些研究空白，我们使用了由我们团队培育的优良品种“朵拉1号”来控制遗传背景，并选择了两个具有不同辣椒油香气的相邻地点（PTG和ZJH）。所有辣椒油样本均采用相同的标准热油浸提法制备。消费者调查作为感知香气差异的探索性证据，而非盲法感官验证。我们的研究目的包括：（1）比较两个地点的土壤物理化学和气候因素；（2）评估果实品质特征及其与土壤养分的关联；（3）通过风味组学识别辣椒油中的差异性挥发物标记；（4）描述地点特有的细菌分类群及其FAPROTAX预测的功能；（5）利用Mantel和Procrustes分析评估土壤性质、微生物群落、预测功能、果实品质和香气代谢物之间的关联；（6）构建多组学共现网络，以识别与香气代谢物相关的潜在微生物枢纽。这一综合关联框架揭示了土壤性质、微生物群落、果实品质和辣椒油香气之间的关联，为未来的研究和微生态调节应用提供了基础。
章节摘要
实验设计和样本采集
本研究选择的实验地点位于中国内蒙古自治区中部（图1a）。两个核心实验区域分别为志吉豪（ZJH）和皮条沟（PTG），均位于呼和浩特市的托托赫县。ZJH采样点的地理坐标为北纬40.29°、东经111.21°，PTG采样点的地理坐标为北纬40.24°、东经111.18°。实验期间使用了便携式自动气象站进行数据收集。
消费者对两个采样点辣椒油香气的感知
为了探讨消费者对两个采样点辣椒油香气的感知，我们对117名受访者进行了问卷调查。人口统计分析显示，91.46%的受访者年龄超过46岁，67.52%的受访者每周至少消费一次辣椒油，表明他们有丰富的消费经验和对该地区辣椒油的熟悉度。在117名受访者中，82.9%的人曾经食用过托托赫县的辣椒产品，“香气丰富”是他们最看重的特性。
结论
本研究结合了消费者感知、土壤物理化学分析、风味组学和多组学关联分析，研究了两个相邻采样点（PTG和ZJH）辣椒油的香气差异。消费者调查（n=117）表明，超过86%的受访者认为两个生产区的香气存在差异，其中PTG区被提及“香气更浓郁”的比例高达89%。这项调查反映了消费者的认知情况。
CRediT作者贡献声明
岳鹏：撰写初稿、进行正式分析、数据管理。常海文：进行正式分析。康丽茹：项目统筹。张鹏城：数据管理。袁倩：撰写及修订。庞杰：进行正式分析。姜伟：进行正式分析。魏志刚：数据管理。杨志刚：撰写及修订、争取资金。
资助
本研究得到了内蒙古自治区自然科学基金（2025MS03080）和2026年度机构科学研究支持基金（2026CXHZ0037）的支持。
Krist, Stuebiger, Unterweger, Bandion and Buchbauer, 2005
Li et al., 2025
Li et al., 2025
Stevanato et al., 2010
Xu et al., 2025
Xu et al., 2025
Zhang et al., 2024
Zhang et al., 2024
作者声明他们没有已知的财务冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
作者衷心感谢内蒙古农牧科学院蔬菜与花卉研究所提供的实验设施、材料、设备和资金支持。
岳鹏|常海文|康丽茹|张鹏城|袁倩|庞杰|姜伟|魏志刚|杨志刚
