基于血浆非靶代谢组学探究急性笼养应激对蛋鸭代谢的影响

随着环保政策改革和养殖业的集约化、规模化发展,蛋鸭叠层式笼养模式的应用越来越广泛,笼养应激对蛋鸭的影响逐渐受到重视。本研究旨在利用非靶向代谢组学分析蛋鸭平养与笼养模式下血浆代谢物的差异。随机挑选平养组(floor-water rearing system, FWR组)和叠层式笼养组(cage-rearing system, CR组)蛋鸭各10只,跖骨静脉采血,通过高效液相色谱-质谱(HPLC-HRMS)非靶向代谢组学技术获得20个在不同饲养模式下的血浆代谢物图谱,经T检验等分析,取差异倍数(Fold-change)ratio≥2或ratio≤1/2、变量重要性(variable importance in projection, VIP)>1、q值<0.05为筛选条件得到显著差异代谢物并作通路富集分析。结果共筛选到差异代谢物30种,其中上调表达的差异代谢物14种(P<0.05),下调表达的差异代谢物16种(P<0.05)。差异代谢物种类主要有甘油磷脂(glycerophospholipids, 16种)、脂肪酰基(fatty acyls, 4种)、羧酸及其衍生物(carboxylic acids and derivatives, 2种),还包括苯丙酸、酚类、有机硫酸及其衍生物、甾醇脂质、嘌呤核苷、有机氧化合物、类固醇和类固醇衍生物、有机磺酸及其衍生物等代谢物;共富集到4条差异代谢通路:初级胆汁酸生物合成、甘油磷脂代谢通路发生极显著富集(P<0.01);次级胆汁酸生物合成、牛磺酸和亚牛磺酸代谢通路发生显著富集(P<0.05)。综上,非靶向代谢组学分析得到平养组和叠层式笼养组蛋鸭血浆中胆汁酸、牛磺酸以及甘油磷脂等显著差异,为后续深入探讨笼养模式影响蛋鸭的健康机制,解决蛋鸭笼养应激提供理论基础,促进水禽笼养技术的发展和推广。

基于非靶向代谢组学分析不同品种新疆大果沙棘代谢物的差异

为探究不同品种新疆大果沙棘代谢产物的差异性,采用超高效液相色谱-质谱联用技术(UPLC-QTOFMS)结合多元统计分析法和通路富集分析对6种新疆大果沙棘样品(‘混果’、‘巨人’、‘深秋红’、‘无刺丰’、‘向阳’和‘状元黄’)进行非靶向代谢组学研究。结果表明,代谢组学分析共得到334种代谢产物。依据log_(2)FC绝对值≥1和错误发现率(FDR)<0.05分析,‘混果’与‘巨人’共筛选出112种差异代谢物;‘混果’与‘深秋红’间筛选出118种差异代谢物;‘混果’和‘无刺丰’共筛选出67种差异代谢物;‘混果’和‘向阳’共筛选出160种差异代谢物;‘混果’和‘状元黄’共筛选出126种差异代谢物。代谢通路富集分析表明,不同大果沙棘的差异代谢物主要富集在不饱和脂肪酸生物合成、脂肪酸生物合成、色氨酸代谢、黄酮和黄酮醇生物合成等通路上。基于VIP值>1、log_(2)FC绝对值≥1和FDR<0.05筛选标准,发现共有差异代谢物5种,且大果沙棘中脂质和类脂质分子、苯丙烷及聚酮类化合物的总体丰度较高,占比分别在38%~81%和15%~49%之间,其中芥酸酰胺、亚油酸、棕榈酸、水仙苷、异鼠李素-3-O-葡萄糖苷、芦丁等可能是鉴别不同新疆大果沙棘的关键代谢物。非靶向代谢组学可从整体水平上阐明不同品种新疆大果沙棘的代谢差异,为新疆大果沙棘品种选育和加工利用提供了科学依据。

基于非靶向代谢组学分析甲基化对副干酪乳酪杆菌发酵剂贮藏特性的影响

副干酪乳酪杆菌(Lacticaseibacillus paracasei)Zhang是一株具有调节免疫反应、抗氧化等益生特性的优良菌株。DNA甲基化是一种重要的表观遗传机制,在细菌的很多生理过程中发挥关键作用。为更好利用该菌株,本研究重点关注甲基化对L.paracasei Zhang发酵剂贮藏特性的影响。利用L.paracasei Zhang及其DNA甲基化突变株ΔpglX制备发酵剂并在30℃条件下贮藏90 d。结果表明:与野生型相比,甲基化突变株在贮藏90 d后活菌数极显著提高(P<0.01);利用非靶向代谢组学方法分析贮藏90 d后野生型及其甲基化突变体的代谢物差异发现,与野生型相比,突变体的差异代谢物质有269种,在负离子模式下主要富集到核苷酸代谢、嘌呤代谢、嘧啶代谢、柠檬酸循环、乙醛酸盐和二羧酸盐代谢等多条代谢通路,在正离子模式下主要富集到生物素代谢等多条代谢通路。研究结果证实DNA甲基化可以通过生成和利用碳水化合物类、脂肪酸类物质等提高L.paracasei Zhang的贮藏特性。

非靶向代谢组学分析影响轻中度脑卒中后认知功能障碍的生物标记物

背景:认知功能障碍是脑卒中后的常见并发症,其严重程度与患者的预后密切相关。如果能尽早识别患者的认知功能障碍严重程度并进行针对性治疗,那么患者的预后可以得到显著改善。目的:初步探索影响脑卒中后认知功能障碍疾病进展的潜在生物标志物,为其病理生理机制研究提供更为丰富和独特的参考依据。方法:采用高效液相色谱-质谱联用技术,对轻度与中度脑卒中后认知功能障碍患者的血清样本进行非靶向代谢组学分析,筛选出两组间差异代谢物,为了进一步验证差异代谢物的诊断效能,运用受试者工作特征曲线分析,评估它们在区分疾病严重程度方面的准确性和敏感性,此外还进行了差异代谢物通路分析。结果与结论:(1)轻度与中度脑卒中后认知功能障碍患者代谢谱存在显著差异,通过受试者工作特征曲线筛选出9个差异代谢物;(2)差异代谢物通路分析发现,影响轻、中度脑卒中后认知功能障碍患者疾病进展的代谢途径包括色氨酸代谢、D-氨基酸代谢、生物素代谢、视黄醇代谢、氨酰-tRNA生物合成、赖氨酸降解、蛋白质的消化和吸收、嘧啶代谢、半胱氨酸和甲硫氨酸代谢、ABC转运蛋白、氨基酸的生物合成、2-氧代羧酸代谢。结果筛选出影响轻、中度脑卒中后认知功能障碍患者疾病进展的潜在生物标志物9个,涉及色氨酸代谢、D-氨基酸代谢和视黄醇代谢等12条代谢途径。

基于非靶向代谢组学的红景天和麦冬代谢途径及代谢产物差异分析

为研究麦冬和红景天代谢产物的多样性和相关性,采用液相色谱-高分辨质谱技术分析麦冬、红景天以及麦冬和红景天复合提取物代谢产物,对物质种类及其含量进行分类、主成分分析(principal component analysis,PCA)、最小偏二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)以及代谢途径分析。研究发现,红景天和麦冬代谢产物以酮醛酸、醇酚类和黄酮类等为主,红景天中具有较为丰富的苷类化合物,而麦冬中糖类成分种类较多。红景天、麦冬及其复合提取物的代谢产物组成具有明显差异,使用富集分析确定红景天和麦冬的共有代谢途径为核黄素代谢、花生四烯酸代谢、类固醇类激素合成代谢、淀粉和蔗糖代谢、果糖和甘露糖代谢和α-亚麻酸代谢,该共有代谢途径是根茎类药材中抗氧化、抗炎、滋阴、提升免疫力等功能性小分子化合物形成的关键途径。D-吡喃半乳糖是麦冬多糖代谢通路的重要中间体,是麦冬多糖形成的关键。红景天和麦冬在配伍过程中酯类、醇酚类及羧酸等成分是影响其活性的关键物质。

基于血浆非靶向代谢组学的慢性疲劳综合征大鼠发病机制的初步研究

目的基于血浆非靶向代谢组学及相关指标的测定,初步探究多因素复合应激诱导的慢性疲劳综合征(CFS)大鼠的发病机制。方法采用多因素复合应激诱导的CFS大鼠模型,造模6周后,进行力竭游泳、悬尾、高架十字迷宫、戊巴比妥钠诱导睡眠、机械性缩足反射阈值(MWT)及巴恩斯迷宫行为学实验;采用高效液相色谱-质谱联用技术进行血浆非靶向代谢组学检测;生化法检测骨骼肌丙酮酸、三磷酸腺苷(ATP)、丙二醛(MDA)及还原型谷胱甘肽(GSH)含量,以及丙酮酸脱氢酶(PDH)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、ATP合酶、超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性。结果与空白组相比,模型组大鼠下沉潜伏期、睡眠持续时间显著缩短,开放臂滞留时间百分比(OT%)、痛阈阈值显著降低(P<0.01);悬尾累计不动时间、巴恩斯迷宫实验探索洞口潜伏期显著延长(P<0.01);模型组共有851种代谢产物发生变化,发现了乙醛酸和二羧酸代谢、嘌呤代谢等与CFS有显著相关性的通路;骨骼肌丙酮酸、ATP及GSH含量显著降低(P<0.05或0.01);MDA含量显著升高(P<0.01);PDH、SDH、ATP合酶、SOD及GSH-Px活性显著降低(P<0.01)。结论三羧酸循环障碍及线粒体功能障碍引起的机体能量代谢紊乱可能是CFS的发病机制之一。

基于非靶代谢组学探讨荣肝复方对小鼠慢性肝纤维化的干预机制

目的:基于非靶代谢组学探讨荣肝复方对CCL 4诱导的肝纤维化模型小鼠的干预机制,为荣肝复方治疗肝纤维化提供科学依据。方法:将30只小鼠随机分为3组,分别为对照组、模型组、荣肝复方组。首先建立CCL 4诱导的肝纤维化小鼠模型,在此基础上采用荣肝复方干预15 d后,取肝脏组织进行非靶向代谢组学及相关生物信息分析。运用UPLC-MS技术检测各组小鼠肝脏组织代谢组学变化,确定与荣肝复方作用机制密切相关的代谢途径。结果:在慢性肝损伤发病过程中,与对照组相比,模型组小鼠肝脏组织在阳离子模式和阴离子模式下分别检测出323、152个差异代谢物。与模型组相比,荣肝复方组小鼠肝脏组织在阳离子模式和阴离子模式下分别检测出235、130个差异代谢物。阳离子模式下,对3组小鼠肝脏组织样本进行趋势分析,有2个代谢物群具有显著趋势变化,分别表现为先上升后保持平稳和先下降后保持平稳。阴离子模式下,有2个代谢物群具有显著趋势变化,分别表现为先上升后下降和先下降后上升。代谢集富集到的相关通路说明,CCl 4诱导小鼠慢性肝损伤机制和荣肝复方干预机制与胰岛素抵抗、胰高血糖素信号通路、癌症中的中心碳代谢、代谢途径、不饱和脂肪酸的生物合成、ABC转运蛋白、精氨酸和脯氨酸代谢、脂肪细胞脂解的调控、蛋白质消化吸收等通路有关。尤其是ABC转运蛋白、脂肪酸代谢和胰岛素抵抗的调控尤其显著。结论:荣肝复方主要通过调控ABC转运蛋白、脂肪酸代谢和胰岛素抵抗等通路,缓解CCl 4导致的小鼠肝损伤。

基于非靶向代谢组学分析两种混合青稞麸皮差异代谢物

本研究旨在通过非靶向代谢组学分析两种混合青稞麸皮的差异代谢物。采用非靶向代谢组学研究方法,通过主成分分析(principal component analysis,PCA)和聚类分析等统计学方法对两种混合青稞麸皮进行差异分析。结果表明:两种混合青稞麸皮共检测出21类共6435种代谢物,共筛选出549种差异显著代谢物,占总代谢物的8.53%,其中上调280个,下调269个;通过对差异代谢物富集的代谢途径分析,发现两种混合青稞麸皮中的差异代谢物主要存在于亚油酸途径,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢途径,抗坏血酸和阿糖二酸代谢途径,甘油磷脂代谢途径及类黄酮生物合成途径。该研究确定了两种混合青稞麸皮的差异代谢物,为进一步研究其营养成分和功能活性成分提供重要参考。

柔嫩艾美耳球虫感染鸡盲肠内容物非靶向代谢组学分析

【目的】基于非靶向代谢组学探究感染柔嫩艾美耳球虫(Eimeria tenella)后鸡盲肠内容物中代谢物的变化差异,为识别和鉴定鸡球虫病潜在的生物标志物及治疗靶点提供参考依据。【方法】将60羽健康罗曼粉鸡随机分为正常组和模型组,每组30羽,模型组经口灌服柔嫩艾美耳球虫孢子化卵囊(1×104个/羽),正常组经口灌服等体积生理盐水,连续灌服5 d,然后解剖试验鸡,无菌采集鸡盲肠内容物,基于非靶向代谢组学分析正常组和模型组鸡盲肠内容物,筛选出显著差异代谢物进行KEEG代谢通路富集分析。【结果】从模型组与正常组的鸡盲肠内容物中共筛选到253种显著差异代谢物,其中,上调表达的显著差异代谢物有184种,包含L-酪氨酸、L-蛋氨酸、L-谷氨酰胺、牛磺酸、花生四烯酸、二十二碳六烯酸乙酯、胆碱和磷酸胆碱等;下调表达的显著差异代谢物有69种,包括脱氧腺苷、L-缬氨酸、N-(5-氨基戊基)乙酰胺和N-乙酰-L-谷氨酸等。正离子模式下,主要有牛磺酸、磷酸胆碱、甜菜碱、L-亮氨酸、L-谷氨酰胺、胆碱、神经鞘氨醇和L-色氨酸等20种代谢物上调表达;负离子模式下,主要有花生四烯酸、牛磺酸、L-苯丙氨酸、L-亮氨酸、琥珀酸、黄嘌呤、尿嘧啶和L-谷氨酰胺等20种代谢物上调表达。鸡盲肠内容物显著差异代谢物主要被富集到ABC转运蛋白、氨酰tRNA生物合成、赖氨酸降解、嘧啶代谢、嘌呤代谢、不饱和脂肪酸生物合成等20条KEEG代谢通路上。【结论】柔嫩艾美耳球虫感染后鸡盲肠代谢物发生显著变化,主要影响ABC转运蛋白、氨酰tRNA生物合成、氨基酸代谢、嘧啶代谢和嘌呤代谢等代谢通路。因此,牛磺酸、磷酸胆碱、L-谷氨酰胺、花生四烯酸等显著差异代谢物可作为潜在的生物标志物,用于鸡球虫病诊断检测。

基于非靶向代谢组学分析不同包装方式预制烤鱼代谢物的差异

为探究不同包装预制烤鱼的代谢物差异,采用液相色谱-串联质谱技术,基于非靶向代谢组学方法分析比较托盒包装、真空包装和气调包装预制烤鱼的代谢物组成。结果表明,在二级质谱信息下,3种包装的预制烤鱼共鉴定出318种代谢物。依据正交偏最小二乘法判别分析模型的变量重要性投影值(variable importance projection value,VIP,VIP>1)和P<0.05,共筛选出47种差异代谢物,包括脂肪酸类10种,核苷酸类10种,氨基酸类9种,有机酸及衍生物类7种,苯及衍生物类3种,醇胺类2种,其他类6种。通过对47种差异代谢物相对含量的聚类热图分析,发现3种不同包装方式预制烤鱼的代谢物相对含量存在差异。其中,气调包装烤鱼的多种呈味氨基酸和单磷酸腺苷相对含量明显高于常规的真空和托盒包装。研究结果初步表明,气调包装对保持烤鱼鲜味有积极作用,将为烤鱼包装多样化发展提供方向。

基于非靶向代谢组学和肠道菌群探究经典名方泻白散对过敏性哮喘大鼠的保护作用

目的本研究拟从宿主-肠道菌群-代谢的角度探讨泻白散保护过敏性哮喘大鼠可能的微观机制。方法将SPF级SD大鼠分为正常对照组(NC组)、过敏性哮喘模型组(M组)和泻白散组(Xiebaisan组)。通过卵清白蛋白(OVA)诱导建立大鼠过敏性哮喘模型;HE染色观察大鼠肺组织病理学变化;取结肠内容物进行16S rDNA高通量测序,观察肠道菌群结构与功能的变化;采用超高效液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱法(UHPLC-Q-TOF/MS)分别进行血清样本和肺组织样本非靶向代谢组学检测。结果HE染色显示:与NC组相比,Xiebaisan组可以在一定程度上改善哮喘大鼠肺部组织形态结构;16S rDNA高通量测序结果显示:M组肠道菌群多样性降低,与M组相比,Xiebaisan组肠道菌群多样性增加,肠道微生态得以改善;血清非靶向代谢组学检测结果显示:Xiebaisan组能够调节氨基酸代谢、mTOR等通路,且部分回调M组引起的差异代谢物表达;肺组织样本非靶向代谢组学检测结果显示,Xiebaisan组能够调节碳代谢、血管平滑肌收缩信号通路和cAMP等信号通路,且部分回调M组引起的差异代谢物表达。结论泻白散可能通过改善肺组织形态结构、肠道菌群的多样性以及调控mTOR通路、血管平滑肌收缩信号通路和cAMP等信号通路影响氨基酸代谢、碳代谢等途径发挥对过敏性哮喘大鼠的保护作用。

玫瑰花红茶发酵工艺以及水提物的非靶向代谢组学分析及体外抗氧化活性评价

为探究新鲜玫瑰花发酵前后的代谢产物差异及其抗氧化活性变化,采用均匀设计试验优化了玫瑰花红茶加工工艺,测定了发酵前后提玫瑰干花水提物(dried rose petal water extract, RWE)与玫瑰花红茶水提物(rose black tea aqueous extract, RBTE)的主要成分并评估其体外抗氧化能力,使用非靶向代谢组学的方法分析其代谢物变化。结果表明,萎凋时间22 h、发酵温度31℃、发酵时间8 h为玫瑰花红茶加工的最优参数组合。RBTE总多酚、多糖含量显著高于RWE,花青素、游离氨基酸含量显著低于RWE(P<0.05)。非靶向代谢组学分析表明,玫瑰花发酵前后的提取物中共鉴定到2 028个代谢物,共筛选出24种显著差异代谢物,发现玫瑰花发酵后菊苣素、肌苷和去甲骆驼蓬碱含量增加,使玫瑰花红茶不仅具有独特的风味并赋予了生理调控、抗氧化及抗炎等功能。通过对差异代谢物进行KEGG富集分析发现玫瑰花红茶加工过程中对氨基酸类物质的影响最显著,对玫瑰花红茶的滋味品质形成有着重要影响。同时发现,RBTE表现出较强的DPPH自由基、羟自由基清除能力,说明发酵有助于增强玫瑰花的抗氧化活性。研究结果可为玫瑰花红茶功能活性研究及产品开发提供理论依据。

基于UPLC-MS非靶向代谢组学分析不同年龄双峰驼肉代谢物差异

基于超高效液相色谱-质谱联用的非靶向代谢组学方法探究不同年龄组驼肉代谢物的差异及变化规律。结果表明,在3个年龄组(3~4、6~7岁和9~10岁,分别以I、II和III组表示)骆驼背最长肌中共鉴定出显著差异代谢物710种;在I vs II组显著差异代谢物有78个,其中I组上调47个,II组上调31个;在II vs III组显著差异代谢物有49个,其中II组上调18个,III组上调31个;在I vs III组显著差异代谢物有65个,其中I组上调29个,III组上调36个。京都基因与基因组百科全书通路分析结果表明,差异代谢物主要富集到蛋白质和氨基酸代谢、脂肪酸、维生素和矿物质代谢等相关通路,说明不同生长阶段骆驼中各营养素的消化代谢均有差异。I组中的多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)(尤其n-6 PUFA、n-3 PUFA)含量和PUFA/不饱和脂肪酸值均显著高于III组,这主要与相关代谢通路上的花生四烯酸、亚油酸和13-L-过氧化氢油酸浓度的显著上调有关;同时L-亮氨酸、L-缬氨酸、L-谷氨酰胺等差异代谢物可以作为不同年龄驼肉品质差异的潜在标记物。

茶枝柑与不同品种温州蜜柑果皮的非靶向代谢组学比较与分析

分析比较不同品种温州蜜柑与茶枝柑果皮的代谢组学差异,为温州蜜柑果皮的开发利用提供理论基础和科学依据。利用超高效液相色谱-串联质谱对茶枝柑与3个品种温州蜜柑的化学成分进行测定及分析,利用主成分分析、正交偏最小二乘判别分析和聚类分析等多元统计方法对代谢组数据进行比较分析,筛选差异代谢物。通过数据库对比,茶枝柑(CZG)与油良(YL)、南柑20(NG)、宫川(GC)间分别鉴定出790、796、818个代谢物,其中有机氧化合物、黄酮类、羧酸类及其衍生物占比最高,主要参与黄酮和黄酮醇生物合成、黄酮类生物合成、异黄酮生物合成、α-亚麻酸代谢和苯丙氨酯生物合成等代谢途径;根据变量投影重要性值>1且P<0.05,对差异代谢物进行筛选,得到稳定、可靠的差异代谢物,结果表明,茶枝柑与温州蜜柑间共筛选出11类、43种差异代谢物,占比较多的为黄酮类、氨基酸类和嘌呤核苷类化合物,温州蜜柑中黄酮类化合物多为上调,如5,6,7,8,3’,4’,5’-七甲氧基黄酮、槲皮素、柚皮苷、山柰酚和柚皮素等,可作为潜在的标志物区分茶枝柑与温州蜜柑,同时表明温州蜜柑黄酮类化合物含量更具优势,可作为高生物活性的陈皮基原药材,推动柑橘产业发展,为陈皮产品的开发利用及原料选材提供参考依据。

基于网络药理学和非靶向代谢组学的吴茱萸心脏毒性研究

目的以用药历史悠久的吴茱萸为示例,探索其心脏毒性潜在作用机制,为其临床用药安全与风险防控提供警戒。方法利用网络药理学技术分析吴茱萸作用于心脏的靶点通路,结合非靶向代谢组学技术探讨吴茱萸对心脏代谢通路的影响,分析其对心脏毒性的潜在作用机制。结果网络药理学分析得到吴茱萸和心脏毒性的交集靶点有51个,其中包括TNF、IL-6、IL-1β、TP53、CASP3等核心靶点,涉及高级糖基化终末产物-受体(AGE-RAGE),丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)等信号通路;代谢组学分析筛选出嘌呤代谢途径,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成途径,柠檬酸盐(TCA)循环途径等关键代谢通路。综合分析网络药理学预测结果与非靶向代谢组学结果,提示吴茱萸引起的心脏毒性与能量代谢有关,可能通过干扰心肌细胞内TCA循环、嘌呤代谢以及蛋白质的合成分解引起心脏毒性。结论吴茱萸的心脏毒性与影响心肌能量代谢密切相关,且由于其对心脏有双向作用,临床用药应注意用量、证候等,加强用药监护。

不同产地蒙古黄芪的非靶向代谢组学分析

黄芪(Astragalus membranaceus)是一种传统的道地药材,药用历史悠久,分布范围广,不同产地黄芪的药材品质和疗效相差甚远,次生代谢物的类型和含量是决定药材品质的物质基础。为了研究不同产地黄芪次级代谢物的差异,为解析黄芪品质形成提供重要依据,同时为优质黄芪的选育奠定基础,试验对来自山西浑源(S2-7)、山西五台(S2-9)、甘肃和政药园(S2-10)的3种蒙古黄芪根进行基于LC-MS/MS的非靶向代谢组学测定,利用主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)方法进行差异代谢物筛选,并通过KEGG数据库进行通路富集分析。结果显示,共鉴定出674种代谢产物,分为29类,主要包括萜类物质、黄酮类物质、苯丙素类物质和生物碱类物质。依据P<0.05、变量投影重要度(VIP)>1筛选差异代谢物,甘肃黄芪(S2-10)与山西黄芪组(S2-7、S2-9)间筛选出81种差异代谢物;山西五台(S2-9)和浑源(S2-7)2个产地黄芪间筛选出67种差异代谢物;这些代谢物在含量上存在显著差异。对通路进行富集分析可知,甘肃黄芪与山西黄芪组富集到3条差异显著的代谢通路:异喹啉生物碱生物合成、吲哚生物碱生物合成以及烟酸盐和烟酰胺代谢通路。综上可见,不同产地黄芪次级代谢物的类型和含量存在一定差异。

基于非靶向代谢组学的不同菌种强化发酵浏阳豆豉的代谢差异分析

为探究不同菌种强化发酵浏阳豆豉的代谢差异,测定分离菌株黄曲霉7214(Aspergillus flavus 7214,AF 7214)、黄曲霉7622(A.flavus 7622,AF 7622)、混合组AF 77(AF 7214+AF 7622)、与米曲霉(A.orzyae)强化发酵及自然发酵浏阳豆豉的总酸、氨基酸态氮含量,并利用液相色谱-质谱联用技术探究其代谢产物差异。结果表明:5组豆豉中,AF7214强化发酵豆豉的总酸质量分数、氨基酸态氮含量最高,分别为3.52%和1.47g/100g。根据偏最小二乘判别分析结果可知,各样品代谢产物差异明显,其中AF 7622菌株发酵样品同自然发酵豆豉代谢产物组成差异最小。进一步分析发现AF 7214、AF 7622、AF 77、米曲霉强化发酵与自然发酵豆豉的差异代谢产物主要参与氨基酸代谢通路,特别是精氨酸生物合成。以变量重要投影值>1.5、P<0.05为标准筛选出5组样品间的关键差异代谢物共62种,其中包括赖氨酸、丝氨酸、2-甲基丝氨酸等26种氨基酸及其衍生物,说明强化发酵对豆豉发酵过程中的氨基酸代谢影响最明显。本研究可为浏阳豆豉强化发酵过程中代谢产物的形成提供新的认识。

基于非靶向代谢组学的老年胃癌患者术前衰弱与代谢综合征代谢特征研究

目的基于非靶向代谢组学技术探讨老年胃癌患者术前衰弱与代谢综合征(MetS)的差异代谢物及代谢通路。方法收集非衰弱非MetS胃癌患者25例作为对照组,单纯衰弱组胃癌患者10例作为衰弱组;单纯合并MetS的胃癌患者13例作为MetS组,衰弱合并MetS组胃癌患者10例作为合并组。采用超高效液相色谱-质谱联用非靶向代谢组学技术测量血浆代谢物水平,采用主成分分析法、正交偏最小二乘法-模式识别分析法、聚类分析及代谢通路注释进行多元统计分析。结果基于非靶向代谢组学技术鉴定出了125种差异代谢物,包括氨基酸、甘油磷脂、鞘脂、脂肪酸、糖类、核苷及核苷酸、酸性化合物等类别。与对照组比较,MetS组、衰弱组、合并组分别存在41、32、52种差异代谢物。其中MetS组以脂质代谢物明显升高为特征;衰弱组以氨基酸及多数甘油磷脂类代谢物明显下降,且脂肪酸类及植物鞘氨醇明显升高为特征;合并组以核苷酸类代谢物及酸性化合物明显升高为特征。丙氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸代谢途径在衰弱组中明显富集,甘油磷脂代谢途径在合并组中明显富集。结论单纯衰弱、单纯合并MetS以及衰弱合并MetS的老年胃癌患者存在不同的代谢特征,其中衰弱的老年胃癌患者氨基酸与甘油磷脂类代谢物均明显下降,需重视脂肪与蛋白质全面补充,MetS合并衰弱患者存在氨基酸、脂质、核苷酸、酸性化合物等多类代谢物异常,可能与肿瘤相关代谢紊乱有关。

非靶向代谢组学揭示南昆山毛叶茶绿茶和红茶的独特化学成分组成

为系统揭示珍稀天然低咖啡碱茶树南昆山毛叶茶的化学成分组成特性,以其绿茶和红茶为主要研究材料,以云南大叶种两茶类为对照,采用高分辨质谱技术非靶向鉴定其代谢物组成,利用主成分分析、聚类热图、正交偏最小二乘判别分析等方法,比较两品种、两茶类的代谢组差异,并结合标准品和数据库鉴定差异代谢物。结果表明,4种茶叶共鉴定到代谢物152种,以黄酮类为主(42%),可聚为4簇,两品种间的代谢组差异大于两茶类间的差异;与云南大叶种两茶类相比,南昆山毛叶绿茶以去甲基雏叶龙胆酮、表茶黄棓灵-3-O-没食子酸等14种黄酮和聚酯型儿茶素B同分异构体、可可碱等共24种相对含量较高的化合物为特征代谢物,南昆山毛叶红茶的特征代谢物包括没食子儿茶素-3,5-双没食子酸酯、去甲基雏叶龙胆酮、二氢杨梅素等25种黄酮,茶黄素-3-没食子酸酯异构体、聚酯型儿茶素A同分异构体、茶黄素-3,3’-双没食子酸酯等4种鞣质和可可碱等共40种化合物。本研究为进一步挖掘南昆山毛叶茶的功能活性成分提供了参考。

液相色谱-质谱非靶向代谢组学分析3种不同生产原料波杂发酵饮品的代谢差异

利用超高效液相色谱-串联飞行时间质谱对3种不同生产原料的波杂发酵饮品进行非靶向代谢组学研究。采用主成分分析、偏最小二乘判别分析等多元统计分析方法,筛选出差异代谢物,并对差异代谢物及其通路富集情况进行研究。结果表明,3种不同生产原料的波杂样品组间代谢物均存在明显差异。非遗波杂(G1)、传统塔尔米波杂(G2)和传统玉米波杂(G3)组间筛选的显著差异代谢物分别是109(G1 vs G2)、124种(G1 vs G3)和114种(G3 vs G2)。这些差异代谢物主要体现在脂质和类脂分子、有机酸及其衍生物、有机杂环类化合物、苯丙烷类和聚酮类化合物等,差异可能是由原料的不同所引起。京都基因与基因组百科全书代谢通路富集分析显示,这些差异代谢物主要参与了多种植物次生代谢产物的生物合成、苯丙烷类化合物的生物合成、黄酮类物质的生物合成及其降解等代谢通路。本研究探索了3种不同生产原料的波杂发酵饮品的差异代谢物及代谢通路,以期更好地为波杂发酵饮品综合开发利用提供科学理论依据。