CN118501118B - 一种基于细胞的生物荧光能量共振转移检测系统及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种基于细胞的生物荧光能量共振转移检测系统及应用。本发明提供一种生物荧光能量共振转移系统，其特征在于包含：在细胞膜上表达嗅觉受体的重组细胞。本发明还提供了OR3A4受体在识别糠醛中的用途和OR51E2受体在识别冰醋酸中的用途。本发明提供的基于细胞的嗅觉生物传感器和生物荧光能量共振转移技术的气态检测方法结果准确且具有合理时效性，具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种基于细胞的生物荧光能量共振转移检测系统及应用。
背景技术
基于细胞的嗅觉生物传感器背景
嗅觉是一种重要的生物感官，它允许我们感知气味并形成认知和情绪记忆。嗅觉系统能够检测和区分各种气味分子。为了检测和区分气味分子，已经开发了多种电子鼻系统，如金属氧化物半导体、基于导电聚合物的传感器以及压电传感器平台。然而，传统的电子鼻在选择性和灵敏度方面存在一些局限性。为了弥补这些局限性，已经开发了各种基于蛋白质和细胞的生物嗅觉传感器。
基于细胞的嗅觉生物传感器能更贴近地模拟人类嗅觉神经细胞。然而，大多数现有的基于细胞的系统都有一些固有的缺点。为了维持细胞稳定性，需要控制各种条件，如温度、营养物质的转运扩散、机械刺激、聚合物的特性或用于细胞固定的涂层方法，以及副产物的抑制。特别是，细胞必须浸泡在液态培养基中以维持细胞活力。这些系统通常用于液态检测，但不适合气态检测。通常具有气味的样本包含气态、液态、固态各种形式，如能实现直接检测其挥发的气态物质则无需样本预处理环节，将更加简便高效。因此，需要开发基于细胞的生物嗅觉气态检测方法。
糠醛
一种有机化合物，其化学式为C5H4O2，表现为无色透明至黄色的油状液体。
糠醛与食品之间存在着密切的关系。在食品行业中，糠醛被广泛用作一种重要的食品添加剂，具有多种功能。糠醛具有独特的香味，可以增添食品的风味和口感，使其更加诱人。例如，在面包、糕点、糖果和饮料等食品中，糠醛都是常见的添加剂，能够增强食品的口感和吸引力。糠醛还具有一定的防腐作用，可以延长食品的保质期限。在食品加工过程中，添加适量的糠醛可以减缓微生物的生长和繁殖，从而延长食品的保鲜期。糠醛还具有一定的抗氧化性能，可以保护食品中的营养成分不被氧化破坏，保持食品的新鲜和营养价值。
糠醛在白酒中的含量因白酒的类型和酿造工艺而异。在清香型白酒中，糠醛作为主体香，其含量可以高达2326mg/kg。而在浓香型白酒中，其含量通常在1000到1500mg/kg之间。
冰醋酸
一种有机化合物，也被称为乙酸或醋酸，化学式为CH3COOH。
冰醋酸在食品中具有多重作用和关系。它是一种常见的食品添加剂和调味剂，常被用于食品调味剂和酱料的成分之一，为食物增添酸味和鲜味，改善食品的口感。在酿造和调味品的生产过程中，冰醋酸也被广泛使用以调节食品的酸度，使其更符合消费者的口味需求。冰醋酸在食品中还具有抑菌防腐的作用。作为一种弱酸性物质，冰醋酸可以在一定浓度下抑制微生物的生长繁殖，通过降低环境pH值来干扰微生物细胞壁结构完整性及酶活性，从而发挥抑菌效果。这种特性使得冰醋酸成为一种有效的食品保鲜剂，可以延长食品的保存期限。冰醋酸还可以与食物中的蛋白质发生反应产生氨基酸，这些氨基酸带有独特的味道，从而使食物更具风味。例如，在烹饪肉类时加入少量冰醋酸可以使肉质更嫩滑、口感更好。同时，冰醋酸具有刺激嗅觉和味觉神经的功能，因此能够增强食欲。
白酒中的有机酸含量是评价白酒品质的一个重要指标，其中乙酸（即冰醋酸）是主要的有机酸之一，其含量通常在1400mg/kg左右。
生物荧光能量共振转移(BRET)技术
一种生物技术手段，用于研究细胞内蛋白质相互作用、蛋白质结构和功能等方面。这项技术基于能量转移原理，其中一个蛋白质（受体）的发光物质作为光能的捕捉者，另一个蛋白质（供体）的发光物质则作为能量的提供者。当蛋白质相互作用发生时，能量会从供体向受体转移，导致受体发光信号的增强。通过测量这种能量传递的强度和位置，可以获得有关蛋白质相互作用的信息。
发明内容
本发明人经过深入研究，出人意料地发现，通过利用细胞膜表达嗅觉受体的重组细胞，生物荧光能量共振转移技术能够应用于气态化合物的检测。
本发明涉及嗅觉受体、重组细胞、生物荧光能量共振转移技术及其组合应用的方法。其中，生物荧光能量共振转移技术首次被应用在气态检测，检测对象包括具有挥发性的纯化合物与复合物质；其中，涉及到的嗅觉受体为OR3A4与OR51E2，上述嗅觉受体分别用于特异性检测气态的糠醛与冰醋酸，以及包含该物质的复合气味样本。
因此，根据本发明的一个方面，提供了一种生物荧光能量共振转移(BRET)检测系统，其特征在于包含：细胞膜表达嗅觉受体的重组细胞。
在一个实施方案中，所述嗅觉受体选自用于识别酒类(例如白酒)气味的嗅觉受体。
在另一个实施方案中，所述嗅觉受体选自用于识别以下气味化合物的嗅觉受体：糠醛、冰醋酸、2,3 ,5-三甲基吡嗪、2-乙酰基呋喃、苯乙醇、苯甲醛、丁二酸二乙酯、3-苯丙酸乙酯、苯甲酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、己酸己酯、苯乙酸乙酯、2-庚酮、1-戊醇、正己醇、壬醛、异戊醛、苯乙醛、乳酸乙酯、乙酸异戊酯、5-甲基-2-乙酰基呋喃、2,3,5,6-四甲基吡嗪、壬酸乙酯、戊酸乙酯、萘、异戊酸乙酯、己酸异丁酯、乙酸丙酯和乙酸己酯。
在一个优选实施方案中，所述嗅觉受体选自用于识别糠醛和/或冰醋酸的嗅觉受体。
在另一个优选实施方案中，所述嗅觉受体为人或小鼠嗅觉受体，优选OR3A4（SEQID NO. 1）和OR51E2（SEQ ID NO. 2）。
OR3A4（氨基酸序列）（GenBank ID号:ALI87730.1）
MDLGNSGNDSVVTKFVLLGLTETAALQPILFVIFLLAYVTTVGGTLSILAAILMETKLHSPMYFFLGNLSLPDVGCVSVTVPAMLRHFISNDRSIPYKACLSQLFFFHLLAGADCFLLTVMAYDRYLAICQSLTYSSRMSWGIQQALVGMSCVFSFTNALTQTVALSTLNFCGPSVINHFYCDLPQPFQLSCSSVHLNGQLLFVAAAFMGVAPLVLITVSYAHVAAAVLRIRSAEGRKKAFSTCSSHLTVVGIFYGTGVFSYTRLGSVESSDKDKGIGILNTVISPMLNPLIYWTSLLDVGCISHCSSDAGVSPGPPVQSSLCCLQFTALLSPPPGWGGLSPLNSHGL*（SEQ ID NO. 1）
OR51E2（氨基酸序列）（GenBank ID号:NP_110401.1）
MSSCNFTHATFVLIGIPGLEKAHFWVGFPLLSMYVVAMFGNCIVVFIVRTERSLHAPMYLFLCMLAAIDLALSTSTMPKILALFWFDSREISFEACLTQMFFIHALSAIESTILLAMAFDRYVAICHPLRHAAVLNNTVTAQIGIVAVVRGSLFFFPLPLLIKRLAFCHSNVLSHSYCVHQDVMKLAYADTLPNVVYGLTAILLVMGVDVMFISLSYFLIIRTVLQLPSKSERAKAFGTCVSHIGVVLAFYVPLIGLSVVHRFGNSLHPIVRVVMGDIYLLLPPVINPIIYGAKTKQIRTRVLAMFKISCDKDLQAVGGK*（SEQ ID NO. 2）
在另一个实施方案中，所述重组细胞为真核细胞或原核细胞，优选所述真核细胞选自酵母细胞、HEK293、HEK293T、CHO、非洲爪蟾卵母细胞、Hela和嗅觉基板分离的细胞群组，更优选HEK293T细胞。优选所述原核细胞为细菌细胞或酵母细胞。
在另一个实施方案中，所述BRET系统包含表达嗅觉受体、表达Galpha-Rluc以及Ggamma-GFP的基因构建物的重组细胞，并且包含底物腔肠素400a和任选的培养基。
在另一个实施方案中，在所述系统中，在同一重组细胞表达所述嗅觉受体、Galpha-Rluc以及Ggamma-GFP，并且所述嗅觉受体是在所述重组细胞的细胞膜上表达的，而Galpha-Rluc以及Ggamma-GFP在细胞内部表达。
在另一个实施方案中，在所述系统中，当所述嗅觉受体被气体激活后，蛋白构象发生改变，导致Galpha和Ggamma自动分离。
根据本发明的另一个方面，提供了根据本发明的上述系统在气态环境中检测气态气味化合物中的应用，其中所述气味化合物是所述嗅觉受体特异性识别的气味化合物。
在一个实施方案中，所述嗅觉受体为OR3A4（SEQ ID NO. 1）和OR51E2（SEQ ID NO.2），并且所述气味化合物为糠醛、冰醋酸或包含它们之一或两者的气味混合物，例如白酒。
在一个实施方案中，在进行气态检测时，快速去除所有培养基，使细胞与气体直接接触。
根据本发明的另一个方面，提供了一种利用本发明所述的系统在气态环境中检测气态气味化合物的方法，所述方法包括以下步骤：
1）将所述重组细胞贴壁培养于细胞培养基中；
2）检测前，将细胞培养基替换为检测底物如腔肠素400a，浸泡细胞（例如5-10分钟）；
3）去除所述底物如腔肠素400a，立刻检测背景荧光强度；和
4）将细胞置于待检测气态环境中，使细胞直接与气体接触，保持0.5min至60min（例如5min、10min、20min和30min）之后检测荧光强度。步骤4）中荧光强度相对于背景荧光强度的下降，表明待检测气态环境中有目标气味化合物（即所述嗅觉受体特异性识别的气味化合物）与所述重组细胞的细胞膜表达的嗅觉受体进行了结合。
根据本发明的另一个方面，提供了OR3A4受体在识别糠醛中的用途。
根据本发明的另一个方面，提供了OR51E2受体在识别冰醋酸中的用途。
发明的有益效果
本发明公开了基于细胞的嗅觉生物传感器和生物荧光能量共振转移技术的气态检测方法，其可以高效和快速地检测气态的糠醛与冰醋酸分子，为酒类的检测开辟新方向。
附图说明
从下面结合附图的详细描述中，本发明的上述特征和优点将更明显，其中：
图1为糠醛刺激人类和小鼠嗅觉受体库的响应图谱；
图2为冰醋酸刺激人类和小鼠嗅觉受体库的响应图谱；
图3为液体环境中利用生物荧光能量共振转移检测OR3A4响应糠醛的剂量依赖曲线；
图4为液体环境中在生物荧光能量共振转移检测OR51E2响应冰醋酸的剂量依赖曲线；
图5为气态环境中在生物荧光能量共振转移检测OR3A4响应糠醛气体与OR51E2响应冰醋酸气体的柱状图；
图6为气态环境中在生物荧光能量共振转移检测OR3A4与OR51E2响应白酒气体的柱状图；
图7为生物荧光能量共振转移法的工作原理图；
图8为利用生物荧光能量共振转移检测气体的步骤示意图；
图9为利用生物荧光能量共振转移法检测2022年批次53度酱香型茅台酒实验中OR3A4受体与OR51E2受体响应白酒气体的柱状图；
图10为利用生物荧光能量共振转移法检测2024年批次53度浓香型五粮液酒实验中OR3A4受体与OR51E2受体响应白酒气体的柱状图；
图11为为利用生物荧光能量共振转移法检测2019年批次53度清香型汾酒实验中OR3A4受体与OR51E2受体响应白酒气体的柱状图。
具体实施方式
术语定义
除非另外指出，本文中所用术语具有本领域技术人员理解的一般技术含义。
荧光能量共振转移(BRET)是指当一个荧光分子（又称为供体分子）的荧光光谱与另一个荧光分子（又称为受体分子） 的激发光谱相重叠时， 供体荧光分子的激发能诱发受体分子发出荧光， 同时供体荧光分子自身的荧光强度衰减。BRET 程度与供、受体分子的空间距离紧密相关， 一般为7～10 nm 时即可发生BRET; 随着距离延长， BRET呈显著减弱。
生物荧光能量共振转移(BRET)是指荧光能量共振转移的一种。供体发色团是一个生物发光分子，其电子由生物发光的化学反应所激发。
气味是一种由嗅觉感知而得到的一种看不到、摸不着的抽象体。
气味可以分为多种类型，具体分类取决于分类方法和目的。基本气味分类：包括芳香、木香、果香、腐败臭、化学味、薄荷香、爆米花香、甜香、葱蒜臭以及柠檬香。根据不同的理论学说，气味也可以分为樟脑臭、醚臭、薄荷臭、麝香、花香、刺激臭（辛臭）、腐败臭等基本臭。
“嗅觉受体（odorant receptor，OR）”是指在嗅觉细胞中具有七次跨膜结构的G蛋白偶联受体(GPCR)家族的一个或多个成员，其对有气味物质的识别特异性高。
白酒是指以粮谷为主要原料，以大曲、小曲、麸曲、酶制剂及酵母等为糖化发酵剂，经蒸煮、糖化、发酵、蒸馏、陈酿、勾调而成的蒸馏酒。白酒香型包括酱香型白酒、浓香型白酒、清香型白酒、凤香型白酒、米香型白酒、豉香型白酒、兼香型白酒、芝麻香型白酒、特香型白酒、老白干香型白酒、馥郁香型白酒、董香型白酒、其他香型白酒。
白酒的香气是酒类中所有挥发性气味化合物共存以及多重生化反应的总和，是自然界复杂气味刺激的典型代表。除了糠醛和冰醋酸以外，白酒的气味化合物还包括以下中的一种或多种：2 ,3 ,5-三甲基吡嗪、2-乙酰基呋喃、苯乙醇、苯甲醛、丁二酸二乙酯、3-苯丙酸乙酯、苯甲酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、己酸己酯、苯乙酸乙酯、2-庚酮、1-戊醇、正己醇、壬醛、异戊醛、苯乙醛、乳酸乙酯、乙酸异戊酯、5-甲基-2-乙酰基呋喃、2,3,5,6-四甲基吡嗪、壬酸乙酯、戊酸乙酯、萘、异戊酸乙酯、己酸异丁酯、乙酸丙酯和乙酸己酯。用于识别这些气味化合物（不包括糠醛和冰醋酸）的嗅觉受体已经在CN113504378B中公开。
在本发明中，重组细胞是细胞膜表达嗅觉受体的重组细胞。本发明人通过样本对重组细胞进行刺激，重组细胞能够响应其对应的气味化合物，并通过报告蛋白发出响应后的可检测信号，从而可实现对样本中气味化合物的鉴定。嗅觉受体的构建方法包括：从ORDB（Olfactory Receptor Data Base）数据库获取嗅觉受体的DNA序列，通过基因合成或者从基因组扩增（PCR）获得基因片段，通过酶切连接法或者同源重组法插入到表达质粒中，并进行测序验证，将含有嗅觉受体基因的表达质粒库转染到细胞中。
本发明解决的技术问题
现有的基于生物法且利用受体与气味分子结合的机理进行检测的方法主要有双荧光素酶、GloSensor、碱性磷酸酶与钙离子流检测4种方法，两种方法的局限如下：
双荧光素酶法和碱性磷酸酶法：检测时效性差，检测时间长达4-6小时，导致细胞大量死亡；
GloSensor和钙离子流法：检测时效性过强，产生信号的时间为毫秒级，信号不准确。目前市场上还没有可以做到受体与气味分子接触的同时进行准确检测的仪器。因此，本发明的目的是建立兼顾一种时效性和准确性的检测方法。
解决技术问题的技术方案
本发明的方法旨在实现对纯化合物或复合物质进行直接气态检测。本发明涉及嗅觉受体、重组细胞、生物荧光能量共振转移技术及其组合应用的方法。目标对象为白酒，为了方法建立，选取白酒中的两种标志性的纯化合物糠醛与冰醋酸进行方法建立，筛选得到对应的嗅觉受体，之后以白酒进行方法验证。应当指出，本发明的检测气味化合物不限于糠醛与冰醋酸。
哺乳动物具有优异的嗅觉感知能力，可以灵敏快速地识别区分食物中的气味。本专利从哺乳动物嗅觉受体中筛选得到响应糠醛与冰醋酸的受体，可用于辅助检测气态的糠醛与冰醋酸。对应于糠醛与冰醋酸的识别受体OR3A4与OR51E2均为本发明筛选得到，为首次报道。另外，本发明首次建立利用基于细胞的嗅觉生物传感器和生物荧光能量共振转移技术直接检测气态物质的方法。
本发明的发明原理在于：常规检测方法如双荧光素酶法需要受体与气味分子保持接触4-6小时之后测试，细胞在长时间离开液体环境的情况下会失去活性；本发明的BRET能够检测气态环境中的气味分子，其原理在于可以在细胞短时间失去液体环境的情况下进行测量，这个时间的合理之处在于，既可以保证细胞与气味分子直接接触而产生信号，也不至于使细胞死亡。
本发明在以下的实施例中进一步说明。这些实施例只是为了举例说明的目的，而不是用来限制本发明的范围。以下反应中所用的化学物质都是可商购的产品，除非另外指明。
在本发明中使用未配对的学生t检验作为统计分析。使用Microsoft Excel进行统计学计算。当P<0.05时，P值显著。
实施例1嗅觉受体的筛选
利用双荧光素酶法（Dual-Glo™ Luciferase Assay System, Promega）筛选可以识别糠醛与冰醋酸的嗅觉受体。首先，利用转染试剂将人或小鼠嗅觉受体、Golf、CRE-Luciferase以及pRL-SV40的基因构建物用转染试剂Lipofectamine2000 (Invitrogen)转染至HEK293T细胞中，培养24小时后，用糠醛与冰醋酸分别刺激细胞并孵育3-4小时。如嗅觉受体被激活，则细胞内cAMP浓度升高，cAMP将结合CRE-luciferase的启动子区，并促使荧光素酶的转录和翻译，因此荧光素酶的活性即可表征嗅觉受体的响应情况。
具体地，用培养基稀释至浓度为1mM的糠醛与冰醋酸刺激了人和小鼠嗅觉受体库，其中包括397个人嗅觉受体和1113个小鼠嗅觉受体，利用双荧光素酶法进行筛选实验，分别获得了1个产生响应的嗅觉受体（图1与图2）。可以看出，OR3A4（SEQ ID NO. 1）响应糠醛，OR51E2（SEQ ID NO. 2）响应冰醋酸。
实施例2 生物荧光能量共振转移技术在液体环境中的测定
本实施例利用生物荧光能量共振转移技术（Molecular Devices，R8190）测定了液体环境中不同浓度化合物刺激下两种受体的响应情况。图3显示了OR3A4响应糠醛的剂量依赖曲线。横轴为糠醛浓度梯度，纵轴为相对于空白对照（不施加刺激）的响应变化倍数。图4显示了OR51E2响应冰醋酸的剂量依赖曲线。横轴为冰醋酸浓度梯度，纵轴为相对于空白对照（不施加刺激）的响应变化倍数。由图可见，两种受体对两种化合物的识别强度都存在对应浓度梯度的变化关系。
实施例3 生物荧光能量共振转移技术在气态环境中的测定
本实施例利用生物荧光能量共振转移技术（Molecular Devices，R8190）测定了气态环境中两种纯化合物刺激两种受体的响应情况。
BRET基本原理如下
A：静息状态时，气味分子未与嗅觉受体结合，G蛋白的alpha、beta与gamma三个亚基紧密结合，导致Galpha携带的Rluc与Ggamma携带的GFP距离接近，Rluc催化底物腔肠素400a产生能量，与GFP共振发出荧光；
B：激活状态时，气味分子与嗅觉受体结合，嗅觉受体构象发生变化，与Galpha结合，导致Galpha与Gbeta、Ggamma分离，Galpha携带的Rluc与Ggamma携带的GFP距离增大，GFP失去能量供给，荧光熄灭。工作原理如图7所示。
具体地，首先在两个固定容积的容器中充满糠醛与冰醋酸挥发出的气体，浓度分别为糠醛645.70 mg/m3和冰醋酸403.56 mg/m3。之后，利用转染试剂Lipofectamine2000 同时将人或小鼠嗅觉受体、Galpha-Rluc以及Ggamma-GFP的基因构建物用转染试剂Lipofectamine2000 (Invitrogen)转染至HEK293T细胞中培养24小时后除去培养基，以腔肠素400a为底物，将表达两种受体的细胞置于该容器中，直接接触待测气体并保持10分钟，以不表达任何受体的细胞作为阴性对照进行测试。在嗅觉受体被激活之前，由于Galpha与Ggamma紧密结合，Rluc与GFP距离接近，Rluc催化底物400a产生的能量可以传递给GFP发出荧光；嗅觉受体被激活后，Galpha与Ggamma自动分离，Rluc与GFP距离加大，Rluc催化底物400a产生的能量无法传递给GFP，因此荧光强度下降，因此通过荧光强度的下降程度，即可表征嗅觉受体的响应情况。糠醛与冰醋酸与空载体的阴性对照（即不表达任何受体的细胞）相比，具有显著差异；证明OR3A4与OR51E2分别可以对气态的糠醛与冰醋酸快速产生响应。测试结果如图5所示和检测步骤示意图如图8所示。
实施例4 生物荧光能量共振转移技术对气态环境中复合物质的测定
本实施例利用生物荧光能量共振转移技术测定了气态环境中复合物质刺激两种受体的响应情况。先在一个固定容积的容器中充满白酒（飞天茅台，53度，2020年批次）挥发出的气体，之后将表达两种受体的细胞，再去除培养基后，直接至于该容器中，保持与气体直接接触10分钟，以不表达任何受体的细胞作为阴性对照，结果如图6所示，OR3A4受体与OR51E2受体与空载体的阴性对照（即不表达任何受体的细胞）相比有显著差异。可见OR3A4与OR51E2分别可以对白酒挥发出的气态物质产生响应。
总之，本发明基于细胞的嗅觉生物传感器和生物荧光能量共振转移技术能够直接进行气态检测方法，尤其地，该方法对纯化合物或复合物质进行直接气态检测，特别地，该方法对白酒中挥发性复合物质进行直接气态检测。
实施例5 生物荧光能量共振转移技术对气态环境中复合物质测定重复性验证
为了验证以上方法的重复性，采用用不同酒类的不同批次，分别用本发明的方法进行检测茅台酒，酱香型，53度，2022年批次、五粮液酒，浓香型，53度和2024年批次汾酒，清香型，53度，2019年批次。检测结果分别如图9、10和11所示，荧光强度都与空载体的阴性对照具有显著的差异，证明本发明提供的方法的适用广范性。
本领域技术人员应该理解，尽管参照上述实施例对本发明进行了具体的描述，但是本发明并不限于这些具体的实施例。基于本发明所教导的方法和技术方案，在不背离本发明的精神的前提下，本领域技术人员能够进行适当的修改或改进，由此所得的等价实施方案都在本发明的范围内。
Claims (15)
1.一种基于细胞的生物荧光能量共振转移检测系统，其特征在于包含：在细胞膜上表达嗅觉受体的重组细胞，其中所述生物荧光能量共振转移检测系统包含表达嗅觉受体、表达Galpha-Rluc以及Ggamma-GFP的基因构建物的重组细胞，并且包含底物腔肠素400a和任选的培养基，并且其中在同一重组细胞表达所述嗅觉受体、Galpha-Rluc以及Ggamma-GFP，并且所述嗅觉受体是在所述重组细胞的细胞膜上表达的，而Galpha-Rluc以及Ggamma-GFP在细胞内部表达，其中当所述嗅觉受体被气体激活后，蛋白构象发生改变，导致Galpha和Ggamma自动分离，其中所述嗅觉受体为识别糠醛的嗅觉受体，并且所述嗅觉受体为OR3A4。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述嗅觉受体为人或小鼠嗅觉受体。
3. 根据权利要求2所述的系统，其中所述嗅觉受体为如SEQ ID NO. 1所示的OR3A4。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述重组细胞为真核细胞或原核细胞。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述真核细胞选自酵母细胞、HEK293、HEK293T、CHO、非洲爪蟾卵母细胞、Hela和嗅觉基板分离的细胞群组。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述真核细胞为HEK293T细胞。
7.根据权利要求4所述的系统，其中所述原核细胞为细菌细胞或酵母细胞。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统在气态环境中检测气态气味化合物中的应用，其中所述气味化合物是所述嗅觉受体特异性识别的气味化合物，其中所述气味化合物为糠醛或包含它的气味混合物。
9. 根据权利要求8所述的应用，其中所述嗅觉受体为如SEQ ID NO. 1所示的OR3A4。
10.根据权利要求8所述的应用，其中所述气味混合物为酒或包含酒的产品的气味混合物。
11.根据权利要求8所述的应用，其中在进行气态检测时，快速去除所有培养基，使细胞与气体直接接触。
12.一种利用根据权利要求1至7中任一项所述的系统在气态环境中检测气态气味化合物的方法，所述方法包括以下步骤：
1）将所述重组细胞贴壁培养于细胞培养基中；
2）检测前，将细胞培养基替换为生物荧光能量共振转移检测底物，浸泡细胞；
3）去除所述底物，检测背景荧光强度；和
4）将细胞置于待检测气态环境中，使细胞直接与气体接触，之后检测荧光强度，
其中所述气味化合物为糠醛或包含它的气味混合物。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述底物为腔肠素400a。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其中步骤4）中检测到的荧光强度相对于步骤3）中的背景荧光强度的下降，表明待检测气态环境中有目标气味化合物与所述重组细胞的细胞膜表达的嗅觉受体进行了结合。
15. OR3A4受体在识别糠醛中的用途，采用权利要求1所述的系统检测。
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