Undersøgelse af flygtige smagsstoffer i Enteromorpha prolifera under drift af grønt tidevand i Det Gule Hav
Grønalgen Enteromorpha prolifera er vidt udbredt i hele verden, nogle vokser i havvand eller ferskvandsfloder, og andre vokser på den øverste del af fastsiddende underlag som klipper eller mudderstrande i tidevandszonen. Der findes i øjeblikket over 80 kendte arter af Enteromorpha prolifera på verdensplan, heraf ca. 11 arter i Kina. Nogle grønalger vokser hurtigt og samler sig, hvilket forårsager et grønt tidevand. Udbruddet af grønt tidevand vil medføre en række sekundære miljøproblemer, såsom et stort antal alger, der flyder på overfladen af havvandet, hvilket forårsager skyggevirkninger og fører til nedbrydning og død af bundvegetationen på grund af manglende evne til at udføre fotosyntese; Efter at have lagt sig på havbunden kan alger forårsage hypoxi og sedimentnedbrydning, ændre de fysiske og kemiske egenskaber af bundvandet og sedimentet og derved forårsage alvorlige påvirkninger af det marine økologiske miljø og økologiske servicefunktioner.
Siden 2007 er der 14 år i træk sket store katastrofer med grønt tidevand i Det Gule Hav i Kina, hvilket har forårsaget enorme økonomiske tab og endda truet den økologiske sikkerhed i Kinas kystområder. På nuværende tidspunkt har indenlandske og udenlandske forskere udført dybdegående forskning i kildeudforskning, udbrudsmekanisme, drivvej, forudsigelse og tidlig varsling af det grønne tidevand i Det Gule Hav og har opnået en række vigtige resultater. Den dominerende art, der forårsager udbruddet af grønt tidevand i Det Gule Hav, Ulva prolifera, er faktisk en økonomisk tangart. Ifølge "Compendium of Materia Medica" og "Sui'enju Dietary Catalogue" har den den virkning, at den køler blodet, lindrer varme, giver vandladning, reducerer slim, blødgør hårdhed og sænker kolesteroltallet. Moderne forskning fokuserer hovedsageligt på polysaccharider fra Enteromorpha prolifera, som har vist sig at have farmakologiske aktiviteter som f.eks. at sænke blodlipider, antioxidation, øge immuniteten og hæmme hudkræft. Derudover har Enteromorpha prolifera også funktioner som sterilisering og vask, fiberspinning, lydabsorberende materialer og genoprettelse af eutrofe marine økosystemer. I de senere år er Enteromorpha prolifera i stigende grad blevet brugt i fødevareindustrien. I Japan og Sydkorea er Enteromorpha prolifera et luksuskrydderi, der kun bruges i det eksklusive køkken og er dyrt. I Kina males Enteromorpha prolifera til algepulver, som kan tilsættes andre fødevarer. På nuværende tidspunkt har man industrialiseret produktionen af rejer, nudler, Fried Dough Twists og andre produkter af Enteromorpha prolifera. Anvendelsen af Enteromorpha prolifera skyldes hovedsageligt dens unikke aroma. Derfor er det afgørende at forstå de flygtige smagsstoffer og komponenter i tangen for en rationel udnyttelse og udvikling af ressourcerne fra det grønne tidevand.
På nuværende tidspunkt er forskningen i grønalger i Kina ofte fokuseret på artsidentifikation, livshistorie, vævskultur, eksperimentel økologi og andre aspekter. Der er sket visse fremskridt i analysen af de ernæringsmæssige komponenter i grønalger, men den er for det meste koncentreret om komponentanalysen af grønalger på et bestemt sted eller i et bestemt havområde. Der er kun få rapporter om ændringerne i komponenterne i grønalger under hele driftsprocessen, især ændringerne i flygtige smagsstoffer i grønalger under hele driftsprocessen. Denne undersøgelse indsamlede prøver fra forskellige stadier af drivning af grønalger og udførte analyser af flygtige smagsstoffer. Kombineret med aromatærskler blev de vigtigste aromakomponenter i den dominerende art af grønalger, Enteromorpha prolifera, i forskellige regioner screenet og bestemt, hvilket danner grundlag for udvikling og ressourceudnyttelse af fødevarer fra grønalger, Enteromorpha prolifera.

Denne undersøgelse brugte HSSPME til at udtrække flygtige smagsstoffer fra flydende grøn tidevandstang i 8 forskellige byområder i Det Gule Hav. GC-MS-analyse viste, at de vigtigste smagskomponenter og indholdet af flydende tang i disse 8 områder ikke var helt det samme. Alkoholiske forbindelser har generelt en blød lugt og en planteduft, som har en gavnlig effekt på den samlede lugt af grønalger. Rudong-regionen har et relativt rigt udvalg af alkoholstoffer fra grønalger; blandt dem har 1-penten-3-ol og heptanol begge aromatiske lugte, og octadecanolindholdet i Sheyang-grønalger er relativt højt, hvilket har en duft og yder et betydeligt bidrag til lugten af grønalger. I andre regioner, især i den sene fase af det grønne tidevands drift nær Shandongs kyst, falder indholdet og typerne af alkoholstoffer betydeligt.
Blandt alle de flygtige komponenter, der er påvist i Rudong-, Dafeng- og Rushan-grønalger, er olefiner de mest udbredte, hovedsageligt 8-heptacen, limonen, styren osv. Blandt dem indeholder grønalger i Rudong- og Dafeng-regionerne et højt indhold af 8-heptacen, mens grønalger i Rizhao, Qingdao og Haiyang ikke blev påvist. 8-heptacen er et karakteristisk smagsstof, der deles af store tangarter og er blevet påvist i sauerkraut, tang og rød tang; og 8-heptacen er en type kemisk sensorisk stof, der genereres af enzymatiske reaktioner. Som et bioinformatisk element, der spiller en vis rolle i callusdannelse, er 1-dodecen til stede i Sheyang, Lianyungang og Rushan grønne tidevandsalger, som har en stærk skarp lugt og har en negativ effekt på smagen af grønne tidevandsalger.
Ketonforbindelser har generelt en blomster- og frugtagtig aroma. Under drivningsprocessen af grønalger falder indholdet og typerne af ketonstoffer i grønalger i forskellige regioner gradvist. Bortset fra Rushan-grønalger er β-ionon blevet opdaget: β-ionon har en fyrretræslignende aroma og en lilla Roland-lignende aroma, når den fortyndes, og er et vigtigt syntetisk materiale til A-vitamin, som bidrager til produktionen af den aromatiske smag af grønalger; Derudover har stoffer som tearomaketon, aromatisk acetone og dihydro-β-violet keton alle behagelige blomster- og frugtagtige aromaer, men blev ikke opdaget i den senere fase af flydende grønalger.
Aldehydforbindelser er tæt forbundet med dannelsen af forskellige specifikke aromaer. Der er litteraturrapporter om, at aldehydforbindelser har en lav tærskel og bidrager væsentligt til produkternes smag. Indholdet af safranaldehyd og cyklisk citral er relativt højt i de grønne tidevandsalger i Rudong, som har træagtige, skarpe og søde aromaer. I levende organismer kommer mange aldehyder fra fedtsyrer, såsom hexanal og valeraldehyd, som er oxidative spaltningsprodukter af linolsyre; fedtaldehyder har for det meste en stærk frugtagtig smag med et strejf af brødaroma. I det sene stadie af flydende grønne tidevandsalger blev der fundet trans-2-heptenal, som har en stimulerende lugt og har en negativ effekt på algernes smag.
Blandt alle de flygtige komponenter, der er fundet i grønne tidevandsalger, har esterforbindelser et højt indhold og et stort udvalg. Generelt har esterforbindelser en behagelig aroma, og lugttærsklen for esterforbindelser er generelt lav. Det spekuleres i, at esterforbindelser i høj grad bidrager til den samlede lugt af grønalger. Forskningsresultaterne viser, at det samlede indhold af esterstoffer gradvist falder, når grønalgerne bevæger sig nordpå, f.eks. dihydrokiwilacton og methylpalmitat, som begge har frugtagtige og træagtige aromaer. Dihydrokiwilacton har også en vigtig anvendelsesværdi i fødevare- og cigaretindustrien, men indholdet falder gradvist med driften, og dets bidrag til den samlede smag er også faldende.
Det er værd at bemærke, at der blev fundet en vis mængde Cai i Rushan-prøven. Disse forbindelser dannes generelt ved kontinuerlig berigelse af miljøforurenende stoffer, hvilket kan være årsagen til den dårlige smag af Rushans grønne tidevandsalger. Derudover blev der kun fundet thiazol- og pyrazinstoffer i Rushan-prøverne. Ifølge relevante litteraturrapporter er de relateret til bitterheden af Enteromorpha prolifera, hvilket indirekte beviser den dårlige smag af grønne tidevandsalger i den senere fase af driften.
Typen og indholdet af flygtige smagsforbindelser bestemmer kvaliteten af grønalger. Ved at kombinere indholdet og tærsklen for forbindelser i 8 forskellige regioner af grønne tidevandsalger kan det konkluderes, at grønne tidevandsalger i forskellige regioner ikke kun har unikke aromakarakteristiske komponenter, men også har de samme vigtige aromakomponenter, såsom benzaldehyd, cyklisk citral, limonen, β-ionon osv. Med henvisning til Li's forskningsresultater er ændringerne i tangens flygtige komponenter tæt forbundet med akvakulturområder og skyldes tangens stærke adsorptionskapacitet for miljøstoffer. Ændringerne i flygtige komponenter kan være relateret til ændringerne i baggrundsstoffer i akvakulturområder. Baseret på resultaterne af den molekylære identifikation af forskellige regioner med grønalger har miljøfaktorer en betydelig indvirkning på de flygtige smagsstoffer i grønalger, når variationen af grønalger er den samme. I fremtiden kan der udføres yderligere forskning i virkningerne af miljøfaktorer som temperatur, lys, havvandskvalitet og næringssammensætning på flygtige metabolitter.
Grønne tidevandsalger, som er en marin ressource med forskellige sundhedsmæssige fordele, har stor produktions- og brugsværdi og markedsudviklingsmuligheder. Denne undersøgelse brugte fastfase-mikroekstraktion i hovedrummet til at udtrække de flygtige aromakomponenter i grønalger og kombinerede dem med GC-MS-analyse for nøjagtigt at påvise komponenterne i flygtige aromaforbindelser i flydende grønalger i Det Gule Hav. De vigtigste aromakomponenter i grønne tidevandsalger i forskellige regioner blev foreløbigt bestemt. Resultaterne viste, at smagen af grønne tidevandsalger varierer i forskellige regioner. Under drivningsprocessen af grønalger faldt typerne og indholdet af flygtige stoffer gradvist fra Rudong i Jiangsu til Rushan i Shandong, hvilket indikerer et fald i den overordnede kvalitet. Sammenlignet med andre er kvaliteten af det sydlige Gule Havs grønne tidevandsalger bedre og kan bruges til fødevareproduktion i praktiske anvendelser; på grund af den sene flydefase er den flygtige smag af det nordlige Gule Havs grønne tidevandsalger dårlig, og den kan reddes til brug som foder, gødning og udvikling af biomasseenergi. Denne undersøgelse lagde grunden til dybdegående forskning i smagsstofferne i grønalger og skabte et teoretisk grundlag for udvikling og udnyttelse af grønalger i fremtiden.