枸杞作为一种传统药食同源植物，富含糖类、氨基酸、维生素及生物活性成分，具有抗疲劳、抗氧化、免疫调节等多种功效。中国主要产区包括宁夏、甘肃、青海和新疆，其中宁夏枸杞被列为道地药材，市场价格可达其他产区的2–3倍。巨大的价格差异导致市场上存在以次充好、产地伪造等乱象，例如李等人和尼雷雷等人均发现枸杞掺假现象。因此，建立准确的枸杞地理溯源技术对保障产品质量和市场秩序至关重要。
目前，色谱-质谱联用技术已被广泛应用于枸杞的地理溯源研究。例如，李等人结合GC-MS和电子鼻技术成功区分了不同产地的枸杞香气特征；贝托尔迪等人利用HPLC-DAD-MS基于类胡萝卜素含量差异区分了意大利与亚洲枸杞；何等人则开发了基于颜色和纹理特征的智能识别方法。然而，传统的GC-MS非靶向代谢组学面临假阳性化合物鉴定结果的问题，而GC-MS/MS靶向代谢组学又受限于代谢物覆盖范围。因此，开发一种从非靶向到靶向的可靠工作流程迫在眉睫。
针对上述问题，中国烟草总公司郑州烟草研究院的王龙合等人开展了一项创新研究，论文发表于《Food Chemistry: X》。研究团队提出了一种新的非靶向向靶向转化策略，核心是通过自动化合物解析工具AntDAS-GCMS初始化标志物集合，并引入具有相似化学结构或同源代谢通路的化合物以扩大标志物覆盖范围，最终构建基于多反应监测（MRM）的靶向代谢组学方法。该策略成功将枸杞产地判别准确率提升至96%以上，显著优于传统方法（91%）。
为开展本研究，作者首先收集了186份枸杞样本（宁夏50份、甘肃70份、新疆66份），利用GC-MS进行非靶向代谢轮廓分析，并通过AntDAS-GCMS软件进行自动峰检测、组分解析、时间漂移校正和化合物鉴定。在靶向方法构建阶段，除初步鉴定的18种标志物外，额外引入26种结构相似的糖类和氨基酸标准品，最终建立覆盖44种化合物的MRM-GC-MS/MS定量方法。通过测定线性范围、检测限（LOD）、定量限（LOQ）及加标回收率验证方法可靠性，并采用偏最小二乘判别分析（PLS-DA）等化学计量学模型进行地理判别。
4.1. 基于非靶向代谢组学的生物标志物筛选
通过AntDAS-GCMS分析24份样本（每产区8份），获得包含2248种半挥发性化合物的注册列表。经方差分析（ANOVA）筛选出219种差异代谢物，其中55种通过NIST数据库可靠鉴定，包括26种糖类、10种氨基酸、10种有机酸等。主成分分析（PCA）显示三类产区样本重叠严重，而监督性的PLS-DA模型可实现清晰分离，表明非靶向数据需结合化学计量学筛选关键标志物。
4.2. 基于靶向代谢组学的定量分析
4.2.1. MRM方法的建立与验证
优化的MRM方法覆盖44种目标化合物，各化合物线性相关系数均大于0.99，加标回收率为80%–120%，日内、日间精密度RSD<6%，方法学参数符合定量要求。
4.2.2. 目标化合物定量结果
定量分析揭示了三产区枸杞代谢物含量的显著差异。例如，脯氨酸在甘肃样本中含量（252.31±310.68 μg/g）远高于宁夏（1.85±4.56 μg/g）和新疆（0.08±0.18 μg/g）；纤维二糖在新疆样本中浓度（84.32±28.54 μg/g）为宁夏的4.2倍；葡萄糖在宁夏样本中含量最高（5255.56±425.48 μg/g）。相关性网络分析表明，宁夏样本富集氮代谢相关氨基酸（如丙氨酸、天冬氨酸），新疆样本以糖代谢为主，甘肃样本则呈现更复杂的代谢特征。总氨基酸（TAA）和总糖（TS）含量分析进一步印证了产区间的代谢差异。
4.2.3. 地理判别模型构建
比较SVM、k-means、Fisher和PLS-DA四种算法，PLS-DA预测性能最优。基于44种靶标化合物的PLS-DA模型对宁夏、甘肃、新疆产区的预测准确率分别达96.3%、97.8%和96.6%，显著优于仅使用18种初筛标志物的模型（准确率91.2%、94.6%、92.1%）。变量重要性投影（VIP）分析显示，纤维二糖（VIP=1.88）、葡萄糖（VIP=1.83）和苏糖醇（VIP=1.77）等碳水化合物和多元醇是区分产区的关键代谢物。
4.3. 讨论
本研究通过整合自动非靶向分析与靶向验证，克服了传统策略中标志物覆盖不足和模型预测能力下降的局限。引入结构相似化合物有效提升了代谢物覆盖度，从而增强模型鲁棒性。研究还指出，衍生化策略可能导致糖类和氨基酸质谱相似性高，增加鉴定难度，因此标准品验证至关重要。该策略不仅为枸杞地理溯源提供了新方法，也为其他食品的质量控制研究提供了借鉴。
综上所述，该研究通过创新性的非靶向向靶向转化策略，实现了枸杞地理起源的高精度判别，为食品真实性认证和市场监管提供了可靠的技术支持。未来可进一步结合环境因子（如土壤成分、气候数据）与代谢组学数据，构建更全面的溯源模型。
