代谢组学有望成为利器

　　

　　作为系统生物学的一个重要分支，代谢组学在药物研究、疾病诊断、植物育种、环境科学等领域被广泛应用。

　　

　　“通俗意义上，代谢组学是通过统计学的分析手段，比较两组或多组样本之间的差异，寻找并鉴定生物标志物，从而进行代谢通路的分析，揭示生物学意义。”王祝伟称。

　　

　　“代谢组学大规模分析代谢物，聚焦最广泛的小分子而不是只关注某组代谢物。”王祝伟表示，代谢组学是通过考察生物体系受刺激或扰动后，观察相对分子量小于1200道尔顿的小分子代谢产物的变化或其随时间的变化。

　　

　　根据研究对象和目的的不同，代谢组学分析技术可分为靶向代谢组学和非靶向代谢组学，已知的和未知的化学物质都可进行分析。可以说，当传统的感官指标评价和常规质量指标的检测不能有效区分掺假和假冒伪劣食品时，利用代谢组学技术可以快速、准确地鉴定出掺假食品。

　　

　　以最为常见的红酒产地鉴定为例，王祝伟称，通过代谢指纹图谱与代谢轮廓分析中产生的海量色谱和光谱的数据，就能够鉴定葡萄酒的种类、来源甚至酿造年份。

　　

　　判断用来酿酒的葡萄质量的传统方法一般为分别测定其糖分、酸度、pH 和总酚含量，而通过建立不同葡萄酒产区成熟葡萄的代谢物指纹图谱，则可以通过已识别和一些暂时无法识别的代谢物成分进行代谢物指纹分析，传统方法无法做到这一点。

　　

　　王祝伟进一步表示，高分辨精确质量质谱结合代谢组学的分析方法也将是饮品真伪鉴别和溯源分析的最好手段。

　　

　　实际应用有待进一步研究

　　

　　多位专家的观点是，代谢组学最显着的特征在于它的整体分析能力，更强调外源性物质对生物体所产生的整体性效应，可以更好地反映环境（地理、气候等）对食品组成成分的影响。

　　

　　不过，代谢组学并没有像蛋白质组学那样出现迅速趋热的现象，而是呈现出了一种缓慢上升的趋势。王祝伟表示，鉴定标记物仍是目前代谢组学应用的瓶颈之一。

　　

　　美国《分析化学》杂志曾发文指出，目前，代谢组学面临许多挑战，如代谢物数据库的发展和增长就是业界亟待解决的重要问题。到目前为止，所有的代谢产物中仅有一小部分被鉴别，并收录在代谢物质数据库中，大多数自然产生的代谢物质还仍然是未知的。

　　

　　上述文章认为，人们期待着代谢组学的巨大进步，利用几乎不需要进行样品制备的新型质谱接口，以及利用MALDI成像质谱能够分析组织及单细胞水平的蛋白质的代谢产物，获得特定分子空间分布的信息。样品制备方法以及分析平台的改进（包括更高灵敏度的NMR系统与在线质谱联用的可能性），将增强食品代谢组学研究的关联性。另外，毛细管电泳技术以及毛细管质谱联用技术都是代谢组学研究的理想工具，因为它们不需要大量的样品制备，应用范围广，效率高，分辨率高以及样品消耗量低。