生物挥发性有机物(VOCs)是生物代谢以及生物体表面微生物共同作用的结果。生物体不同生理状态及代谢过程不同阶段具有不同的生物VOCs特征。生物VOCs已被应用于虫害防治、疾病诊疗、刑事侦辑、果品质量控制和食品安全等方面。本论文系统研究了生物VOCs的采样及数据解析方法，并应用于植物、动物和微生物VOCs的研究。主要研究内容分为三个部分： Ⅰ．介绍了生物VOCs的特点，综述了生物vOCs的采样、分析和数据解析方法研究进展及其应用。 Ⅱ．以植物、动物和微生物为对象，研究了生物VOCs的采样、分析和数据解析方法。针对不同生物体，可以采用顶空固相微萃取(HSSPME)、同时蒸馏萃取(SDE)和水蒸汽蒸馏(SD)采样方法采集生物VOCs；针对复杂的生物VOCs体系，联合采用归一化法、主成分分析(PCA)、共有模式等数据解析方法解析生物VOCs特征。 1.针对不同生物体，分别研究了HSSPME、SDE和SD生物VOCs采样方法。结果表明：这三种采样方法有不同的适用范围，其中HSSPME适合采集微量生物VOCs组分；SD和SDE适合采集浓度水平高、稳定性好的生物VOCs组分。联合HSSPME、SDE和SD采集生物VOCs可较全面地获取有代表性的生物VOCs组成信息。 2.采用课题组自编的“色谱数据处理系统”，应用归一化、PCA和共有模式研究了生物VOCs特征的数据解析方法。结果表明：这三种数据解析方法可从不同角度解析生物VOCs特征，其中归一化法可以获取生物VOCs组成的基本信息；PCA可以从统计层面上阐明生物体不同生理状态或者代谢过程不同阶段VOCs特征的差异；共有模式可获取生物VOCs组分对于生物VOCs特征的贡献。联合归一化、PCA和共有模式解析生物VOCs特征可较全面地提取生物VOCs信息。 3.采用气质联用技术，建立了西红柿、龙眼、榴莲、芒果及葱属植物，人体手臂及蝽类昆虫，草菇及平菇VOCs的分析方法。 Ⅲ．针对不同生物体，采用HSSPME、SDE和SD采样方法，结合气质联用分析技术及归一化、PCA和共有模式等数据解析方法，研究了植物、动物及微生物VOCs。 1.植物挥发性有机物的研究 研究了西红柿、榴莲、龙眼、芒果和葱属植物VOCs特征。结果表明：同属不同种植物以及水果变质前后VOCs特征存在普遍差异。同属不同种芒果和葱属植物VOCs特征的主要差异分别为烯烃和有机硫化物种类和相对含量的差异。西红柿、榴莲和龙眼变质前后VOCs特征的主要差异分别表现为己醛、二甲基丁酸乙酯和β-罗勒烯相对含量的变化。 研究了普通西红柿采后储藏和香葱生长两个代谢动态过程特征VOCs的变化规律。结果表明：普通西红柿采后储藏过程饱和己醛相对含量递增，不饱和[E]-2-己烯醛相对含量递减，这可能是因为西红柿储藏过程中控制C6醛类物质代谢的脂氧合酶和乙醇脱氢酶的变化引起的。香葱生长过程醛类物质相对含量基本恒定，而噻吩及其他有机硫化物相对含量递增，这可能是因为香葱成熟过程中有机硫化物代谢前驱物质含量增加和蒜氨酶活性增强引起的。 2.动物和微生物挥发性有机物的研究 研究了人体手臂散发的VOCs特征。结果表明：人体手臂散发的VOCs在冬春两季有明显不同的特征，人体手臂散发的VOCs种类冬季比春季多，醛类、酯类和醇类物质种类在春季明显减少。人体手臂散发的vOCs季节特征差异主要表现为壬醛、3，7-二甲基-6-辛醇、异冰片丙酸酯等物质的变化。 研究了荔蝽释放的VOCs特征。结果表明：荔蝽受激前后VOCs特征存在明显差异，荔蝽受激后释放出不饱和VOCs及十三烷烃衍生物对同伴有预警作用。荔蝽受激前后VOCs特征差异主要表现为十三烷、[E]-2-己烯醛、十二烷、[E]-2-己烯-1-醇乙酸酯和2,3-二甲基-1-戊烯等相对含量的变化。 研究了草菇和平菇的VOCs及它们生长过程特征VOCs的变化规律。结果表明：草菇生长过程中存在不饱和辛烯-3-醇转化为饱和3-辛酮的趋势，而对平菇此现象不明显。草菇和平菇VOCs特征的差异可反映它们抗氧化能力的差别，平菇抗氧化能力比草菇强。