Chromosome-level assembly of triploid genome of Sichuan pepper(Zanthoxylum armatum)

As an important spice species in Rutaceae, the Sichuan pepper (Zanthoxylum armatum) can provide pungent and numbing taste, as well as aroma in its mature fruit. Here we assembled a chromosome-level genome of green prickly ash which was widely cultivated in a major production area including Chongqing and Sichuan province, China. We generated 712 Gb (~112×) PacBio long reads and 511 Gb (~82×) Hi-C data, and yielded an assembly of 99 pseudochromosomes with total size of 5.32 Gb and contig N50 of 796 kb. The genomic analyses and cytogenetic experiments both indicated that the cultivarZhuye Huajiao’ was a triploid. We identified a Zanthoxylum-specific whole genome duplication event emerging about 24.8 million years ago (Mya). We also detected a transposition burst event (0.3-0.4 Mya) responsible for the large genome size of Z. armatum. Metabolomic analysis of the Zanthoxylum fruits during development stages revealed profiles of39 volatile aroma compounds and 528 secondary metabolites, from which six types of sanshools were identified. Based on metabolomic and transcriptomic network analysis, we screened candidate genes encoding long chain acyl-CoA synthetase, fatty acid desaturase,branched-chain amino acid aminotransferase involved in sanshool biosynthesis and three genes encoding terpene synthase during fruit development. The multi-omics data provide insights into the evolution of Zanthoxylum and molecular basis of numbing and aroma flavor of Sichuan pepper.

基于差分脉冲伏安法快速检测花椒油树脂中的麻味物质

麻味物质含量是花椒油树脂的重要品质指标,文章基于电化学原理中的差分脉冲伏安法首次建立了一种采用未修饰的丝网印刷电极测定花椒油树脂中麻味物质的快速检测方法,通过优化电化学工作站中的富集时间、电压以及待测液中的甲醇占比、pH值,并以紫外分光光度计检测法为对照构建出了该方法。结果表明,以未修饰的丝网印刷电极检测花椒油树脂中麻味物质的适宜条件:富集时间为120 s,富集电压为0.2 V,甲醇在待测液中占比小于5%,pH值为1,2,3,山椒素的电流值与其浓度在2~50 mg/L范围内呈良好的线性关系(R^(2)=0.999),加标回收率在97.60%~108.40%之间,检出限为0.22 mg/L。经验证,该方法与行业标准GH/T 1290—2020方法具有良好的检测一致性(RSD=4.75%),建立的快速检测方法既具有操作简单、方便快速的优点,又兼具传统方法的准确性与重复性,因此可以作为花椒及其制品中麻味物质的快速检测方法进行科学研究与企业生产实践,且有望基于该方法开发出便携式麻味物质快速检测仪器。

羟基-α-山椒素与肌原纤维蛋白互作及其麻味感知机制

花椒中的酰胺类物质羟基-α-山椒素(α-SOH)与蛋白质的相互作用可增强川菜中肉类菜肴的麻味。为明晰肉类加工中二者的结构变化及附着情况,探究热诱导(60,70,90℃)的猪肉肌原纤维蛋白(MPs)与α-SOH的互作机制,并通过分子对接解析α-SOH的麻味激活机制。结果表明,α-SOH可增加α-SOH/MPs复合物的表面疏水性,促进热处理MPs的解聚。α-SOH酰胺基团中的N-H键易与氨基酸残基之间形成稳定氢键,改变蛋白的亚基聚集状态,从而显著减弱SDS-PAGE上大于45 ku的条带。荧光图谱和圆二色谱结果证实α-SOH导致蛋白二级结构由规则向无序状态转变。适度热处理(60℃和70℃)的MPs更易与α-SOH形成复合物,从而降低游离α-SOH含量。分子对接结果显示,α-SOH激活麻味是通过与TRPV1受体上的L681结合产生。本试验阐明MPs与α-SOH的互作机制以及激活麻味的机理,可为肉制品加工中的麻味调控提供理论依据。

基于蛋白质组学探讨羟基-α-山椒素对糖尿病心肌病的作用机制

目的基于蛋白质组学检测技术,探讨羟基-α-山椒素(hydroxy-α-sanshool,SAN)治疗糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy,DCM)的作用机制。方法高脂饲料喂养及腹腔注射链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)联合使用建立DCM模型。分为对照组(CON组)、DCM组和SAN治疗组(DCM+SAN组)。小动物心脏超声及病理染色评价小鼠心脏功能及组织形态,蛋白组学技术推测SAN对DCM的作用机制,Western blot实验验证cAMP/PKA信号通路关键蛋白表达水平。结果心脏超声与病理染色显示SAN对DCM小鼠心脏有保护作用。DCM+SAN组与DCM组进行蛋白组学检测,共鉴定160个差异蛋白,127个蛋白表达上调,33个蛋白表达下调;GO二级功能注释显示细胞过程、分子结构和细胞结构等功能;KEGG富集分析显示cAMP信号通路富集最为丰富;蛋白互作网络显示以PKA为中心节点与多种蛋白在cAMP信号通路中有互作关系。Western blot验证DCM组的cAMP和PKA蛋白相对表达量均明显低于CON组(P<0.05);DCM+SAN组的cAMP和PKA蛋白相对表达量均明显高于DCM组(P<0.05)。结论SAN对糖尿病心功能有保护作用,通过cAMP信号通路发挥作用。

不同成熟期青花椒、红花椒花椒麻素积累分析

[目的]研究不同生长成熟期青、红花椒花椒麻素积累变化规律,为花椒功能性成分的开发利用提供参考。[方法]以青、红花椒不同生长成熟期鲜果实为试材,利用甲醇浸提花椒麻素,利用HPLC-MS联用技术连续检测不同时期花椒麻素及其成分含量。[结果]青花椒花椒麻素含量为7.7~19.6 mg/g,随生长发育进程呈先升后降动态变化趋势。成熟早期青花椒花椒麻素快速增加,增幅127.92%,成熟期上下波动,6月12日达峰值,成熟晚期回升26.32%。红花椒花椒麻素含量为0.42~17.06 mg/g,随生育期进程呈不断增加趋势。幼果期是红花椒花椒麻素快速增长期,增加19.9倍;成熟早期较快增加,增幅51.93%;成熟期增幅减小,7月28日达峰值。青、红花椒花椒麻素主要成分均为羟基-α-山椒素、羟基-β-山椒素、羟基-γ-山椒素、羟基-ε-山椒素,其中羟基-α-山椒素含量最高。生长成熟期,青、红花椒花椒麻素主成分中羟基-ε-山椒素动态变化趋势高度一致,其它3种成分存在明显差异;羟基-β-山椒素是青、红花椒麻素主成分的最大变量,在青花椒成熟早期与成熟期间含量大幅上升再快速下降,青花椒花椒麻素含量与之同步升降,是成熟早期和成熟期青花椒花椒麻素含量变化的关键因子。[结论]不同生长成熟期青、红花椒花椒麻素及主成分含量积累呈动态变化,且动态积累具有明显的差异。根据花椒麻素及主成分积累变化规律,选择6月12日为青花椒花椒麻素及青花椒花椒麻素成分中羟基-α-山椒素、羟基-β-山椒素和红花椒花椒麻素成分中羟基-β-山椒素的最佳研究利用时期;7月13日为红花椒花椒麻素成分中羟基-α-山椒素、青花椒花椒麻素成分中羟基-γ-山椒素的最佳研究利用时期;7月28日为红花椒花椒麻素及红花椒花椒麻素成分中羟基-γ-山椒素、羟基-ε-山椒素的最佳研究利用时期;8月中旬为青花椒花椒麻素成分中羟基-ε-山椒素的最佳研究利用时期。

近红外光谱快速无损检测花椒中麻素及精油含量

利用近红外光谱法结合偏最小二乘法构建定量分析模型,同时实现花椒中麻素及精油含量的快速无损检测。取92份花椒样品,采集近红外光谱用于模型的建立及验证。采用二阶导数进行光谱预处理,在优选的波数范围和主因子下,建立的麻素及精油定量模型的相关系数分别为0.9665和0.9778,预测均方差分别为0.470和0.413,在外部验证中相对偏差均小于5%,说明所建模型预测性能良好,可用于花椒品质的快速评价。

超临界CO2分步萃取花椒香气和麻味物质的初步研究

采用超临界CO2萃取法分步提取九叶青花椒香气和麻味物质。以气相色谱-质谱联用仪对其化学成分进行检测,并用色谱峰面积归一化法确定各化学成分的相对含量。结果表明,低压萃取的花椒提取物得率为5.0%,检测到50种化学成分及其相对含量,未检测出多烯酰胺类物质;高压萃取的花椒提取物得率为2.0%,检测到13种化学成分及其相对含量,呈麻味的多烯酰胺类物质含量较高。

HPLC法测定广西十个不同产地两面针中新棒状花椒酰胺的含量

分析并比较了广西十个不同产地的两面针中具有镇痛、抗炎和止血活性的新棒状花椒酰胺的含量。采用HPLC法,色谱柱为HYPERSILBDSC18,流动相为乙腈:水(50:50),流速为1.0mL/min,柱温40℃,检测波长268nm,进样量为20.0μL。发现不同产地的两面针中新棒状花椒酰胺的含量差别较大,金秀样品含量最高,为0.468%;桂林样品含量最低,为0.009%。本研究将为两面针在镇痛、抗炎和止血等方面的开发利用提供了可靠的科学依据,具有重要的应用前景。

辣椒总碱与花椒麻味素不同质量比对高脂模型大鼠肠道健康的影响

目的:研究辣椒总碱和花椒麻味素不同质量比对大鼠肠道健康的影响。方法:将56只Sprague-Dawley(SD)雌性大鼠按体质量随机分为空白对照组、高脂对照组、高脂并灌胃3 mg/kg花椒麻味素(HF-3S组)、高脂并灌胃9 mg/kg辣椒总碱(HF-9C组)、高脂并灌胃1 mg/kg花椒麻味素和8 mg/kg辣椒总碱(HF-1S∶8C组)、高脂并灌胃2 mg/kg花椒麻味素和7 mg/kg辣椒总碱(HF-2S∶7C组)、高脂并灌胃3 mg/kg花椒麻味素和6 mg/kg辣椒(HF-3S∶6C组),共7组,每组8只,饲养期间自由采食和饮水,喂养30 d后解剖,测定盲肠内容物质量、盲肠壁面积、游离氨、p H值、短链脂肪酸和微生物。结果:HF-2S∶7C组的采食量、盲肠壁湿质量、p H值及总的短链脂肪酸含量都显著增加,肠球菌显著降低、乳酸菌和厌氧菌显著增加、大肠杆菌显著降低。结论:辣椒总碱和花椒麻味素对高脂大鼠肠道健康的最佳质量比为7∶2。

RP-HPLC法同时测定花椒提取物中3种山椒素的含量

目的建立同时测定花椒提取物中羟基-α-山椒素、羟基-β-山椒素和羟基-γ-山椒素含量的RP-HPLC色谱法。方法采用PhenomenexSynergi C18色谱柱（250mm×4．6mm ，4μm）；流动相为乙腈（A）-水（B）；流速为1．0mL·min^-1；梯度洗脱：0-15min，φ（乙腈）=40％-50％，15-25min，φ（乙腈）=50％～60％；检测波长为270nm；柱温为30℃。结果羟基-α-山椒素、羟基-β-山椒素和羟基-γ-山椒素分别在6．48-58．32、1．31-11．81和0．61-5．48mg·L。内线性关系良好。平均加样回收率分别为97．5％、97．4％和97．0％，RSD分别为1．5％、1．6％和1．4％（n=6）。该方法应用于花椒提取物的含量测定，测得3批自制花椒提取物中羟基-α-山椒素、羟基-β-山椒素和羟基-γ-山椒素的含量分别为41．2％-46．9％、8．17％～9．28％和4．47％-5．11％。结论该方法可为花椒提取物的质量控制提供参考依据。

花椒麻味物质提取、分离、纯化及生理活性研究进展

花椒药食两用,市场需求广泛,近年来其麻味物质逐渐受到关注,但由于含量较低,且目前尚未建立麻味等级评价方法、缺乏标准品,对其进行物质基础及生理活性研究十分必要。本文对近年来花椒麻味物质提取、分离纯化及生理活性相关研究进行综述,为花椒开发与利用提供参考。

花椒麻素的抗氧化活性

为研究花椒麻素的抗氧化活性,采用体外抗氧化实验,评价不同剂量花椒麻素的总抗氧化能力、还原力以及对羟自由基（？OH）和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基的清除作用,并以人肝癌细胞Hep G2为模型,探讨其在细胞水平的抗氧化能力。结果表明：花椒麻素具有一定的还原力和总抗氧化能力,且呈现良好的剂量-效应关系;但对DPPH自由基、？OH的清除作用较弱。花椒麻素在较低质量浓度（0~50μg/m L）条件下可使Hep G2细胞内超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）活性降低,丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量增加,但当花椒麻素质量浓度达到100μg/m L时,细胞SOD活性显著增加,MDA含量则显著降低（P〈0.05）。因此,花椒麻素是一类潜在的抗氧化物质,可用于此类功能食品的开发。

花椒水煮及热油处理麻味素的含量变化研究

采用高速逆流色谱从花椒萃取物中纯化花椒麻味素标准品。模拟厨房水煮、油煎条件,高效液相色谱外标法定量分析,研究了水煮、热油处理对花椒麻味素含量的影响。结果表明,热油处理时花椒麻味素的浸出量远高于水煮,但其热损失也大;随着水煮或热油处理的时间增长,萃取出的花椒麻味素量均呈现先增加后减小的趋势;油温升高,花椒麻味素损失显著增大,油温控制在<190℃较好。传统烹饪中,水煮1.5h较好,煮出的麻味物质含量高;热油处理时油温150 180℃时间0.5h较好,油液中麻味物质含量高。

不同成熟度青花椒的品质

【目的】探明青花椒不同成熟度果实的品质变化,为青花椒最适采收期提供参考。【方法】通过GC-MS联用技术连续测定青花椒挥发油含量及其成分,通过HPLC-MS法测定青花椒麻味素含量及其成分,分析其在青花椒成熟过程中的变化情况。【结果】青花椒挥发油中共定性鉴定出29种化合物,其中百分含量>1%的8种,这8种化合物占青花椒挥发油总量的90%以上。含量最多的为芳樟醇,其次为D-柠檬烯。青花椒麻味物质主要成分是羟基-ε-山椒素、羟基-α-山椒素、羟基-β-山椒素和羟基-γ-山椒素,其中羟基-量呈先增后降趋势,6月中旬达峰值。【结论】成熟早期到中期青花椒果实挥发油和麻味素快速积累,达相对稳定状态时即可采摘,此阶段采摘的青花椒综合性状表现比较好;若以提取青花椒麻味素为主要利用方向,采摘时间控制在青花椒果实成熟早期到中期的过渡期;若以提取青花椒挥发油为主要利用方向,青花椒果实成熟中晚期均可采摘。

胡椒碱和山椒醇经历对棉铃虫幼虫取食的影响

【目的】拒食剂是通过改变农作物对害虫的适口性来调控其取食行为的一大类化学物质。使用拒食剂对害虫取食行为进行生态调控,可有效地克服化学防治带来的负面影响。但害虫随着取食经历会对拒食剂表现出很强的味觉适应能力,尤其是味觉习惯化限制了这类物质的大田应用。论文旨在明确两种酰胺类拒食剂胡椒碱和山椒醇作用于多食性棉铃虫(Helicoverpa armigera)幼虫的感觉器官类型,以及两种拒食剂取食经历对棉铃虫后期取食行为的影响,为此类拒食剂在农田大规模应用提供依据。【方法】首先在两项选择式条件下,测试棉铃虫幼虫对胡椒碱和山椒醇的嗅觉趋向性反应,并在非选择性条件下测定棉铃虫幼虫在首次接触山椒醇和胡椒碱处理过的烟草叶碟后的取食持续时间,然后以4龄幼虫的拒食中浓度为基础,研究棉铃虫幼虫前期对含有胡椒碱、山椒醇或二者混合物的饲料的取食经历对后期取食选择反应的影响。【结果】选择性趋性反应测试结果表明,胡椒碱和山椒醇释放到环境中的气味对棉铃虫并没有显著的嗅觉驱避作用。棉铃虫幼虫首次接触处理烟草叶碟后的取食持续时间为30 s左右,比对照叶碟上的取食持续时间(100 s以上)显著缩短,该反应时间和模式昆虫烟草天蛾(Manduca sexta)幼虫典型的味觉摄入后反应的时间相吻合。胡椒碱和山椒醇对4龄棉铃虫幼虫的拒食中浓度分别为0.2259和0.4003 mg/叶碟(1.5 cm ID)。取食经历效应测试发现,有过胡椒碱和山椒醇取食经历的试虫仍然受到相应经历物质的极显著拒食作用,说明两种物质以4龄幼虫拒食中浓度混入人工饲料,从3龄幼虫开始进行取食经历诱导,发育至5龄幼虫期时并没有对所经历的物质产生明显的习惯化现象。有山椒醇经历的试虫极显著受胡椒碱的拒食作用,但有胡椒碱取食经历的试虫则会对山椒醇产生味觉习惯化反应,说明二者存在不对称的交叉习惯化现象。无论是组内处理叶碟和对照叶碟被食量差异的角度分析,还是相同测试环境下不同经历组别拒食反应率的角度进行分析,均未发现胡椒碱和山椒醇组成的二元混合物对味觉习惯化的明显延缓作用。【结论】胡椒碱和山椒醇通过味觉摄入后效应对棉铃虫幼虫起到拒食作用,均不易使棉铃虫幼虫产生习惯化,且混用也不会显著延缓习惯化的过程。这两种酰胺类拒食剂有望在农田应用中兼治更多的靶标害虫。

超高效液相色谱-串联质谱法同时快速测定食用油中9种外源性杂质成分

建立了超高效液相色谱-串联质谱同时快速测定食用油中9种外源性杂质成分的分析方法。样品经乙腈涡旋提取后,采用XSelect~?HSS PFP(100 mm×2.1 mm,3.5μm)色谱柱,以5 mmol/L甲酸铵-乙腈为流动相进行梯度洗脱,在10 min内实现9种待测物的良好分离。在电喷雾正离子模式下,以多反应监测(MRM)模式采集数据并作定性鉴别和定量分析。结果表明,9种待测物在相应的质量浓度范围内线性关系良好,相关系数(r^2)均大于0.996;在3个不同浓度加标水平下,平均回收率为68.2%～104%,相对标准偏差(RSD)为2.2%～12%,检出限(LOD,S/N≥3)和定量下限(LOQ,S/N≥10)分别为0.02～0.10μg/kg及0.05～0.25μg/kg。结果表明,该法简单、快速、灵敏、准确、可靠,适用于食用油中9种难挥发外源性特征杂质的同时快速定性和定量分析。

超临界二氧化碳萃取技术在花椒麻味成分分离中的应用研究

在超临界 CO2 流体萃取花椒过程中 ,使用乙醇作为夹带剂 ,将花椒中的麻味成分如山椒素等萃取分离出来 ,探讨了萃取压力、温度以及夹带剂纯度等因素对萃取效果的影响 ,得到最佳萃取工艺 :夹带剂加入量为 5% ,纯度为 80 % ,萃取压力为 3 0 Mpa,温度为 50℃ ,时间为 1h。

花椒麻味素剂量对SD雌性大鼠肠道健康的影响

目的:研究不同花椒麻味素灌喂剂量对大鼠肠道健康的影响。方法:将40只SD雌性大鼠按体重随机将大鼠分为空白组(LOD),高脂组即高脂空白组(HF-LOD)、高脂并灌胃4mg/kg/d(HF-CD)、高脂并灌胃8mg/kg/d(HF-MD)、高脂并灌胃12mg/kg/d(HF-HD)花椒麻味素的大豆油溶液等共5组各8只。饲养期间自由采食基础饲料和饮水,喂养4周后解剖,测定盲肠质量、盲肠内容物、盲肠组织重量、盲肠内容物游离氨以及盲肠中短链脂肪酸和微生物。结果:高脂空白组与空白组相比,采食量、饲料效率和盲肠面积显著增加,双歧杆菌显著降低;高脂空白组与剂量组相比,各剂量组的体重增加量、饲料效率、乳酸菌、厌氧菌和双歧杆菌显著增加,盲肠面积显著降低,中剂量组的丙酸、异丁酸、总的SCFAs显著增加,肠球菌显著降低,中、高剂量组的大肠杆菌显著降低。结论:高脂饲料会延长饲料在消化道的时间,抑制肠道有益菌的生长,花椒麻味素能够改善由高脂饲料引起的各种肠道不良反应,促进肠道发酵和有益菌的生长。

RP-HPLC法同时测定武都花椒中3种山椒素

以武都花椒为样品,采用有机溶剂浸提法提取试验样液,建立反相高效液相色谱(RP-HPLC)法同时测定花椒中羟基-α-山椒素、羟基-β-山椒素和羟基-γ-山椒素含量的方法.用迪马Silversil-C18色谱柱,以甲醇-0.1%磷酸溶液-乙腈(68∶30∶2,V/V/V)进行等度洗脱,检测波长270 nm,流速1 mL·min^(-1),进样量20μL,柱温30℃.结果表明,羟基-α-山椒素、羟基-β-山椒素和羟基-γ-山椒素在各自质量浓度范围内线性关系良好(r≥0.9998),其检测限分别为0.059,0.092和0.037μg·mL^(-1),定量限分别为3.91,6.16和2.45 ng,且检测方法的精密度、重复性、稳定性以及准确性良好.使用该方法测得12批次供试品中羟基-α-山椒素、羟基-β-山椒素、羟基-γ-山椒素的含量分别为71.75~191.65,8.32~22.93和2.45~4.05 mg·g^(-1),相对标准偏差分别为1.23%~3.99%,3.11%~4.98%和0.94%~3.54%.该方法适用于花椒中山椒素含量的测定,其结果可为武都花椒的质量评价与应用提供参考依据.

汉源产红花椒叶中麻味物质的研究

研究汉源产红花椒叶和果皮中酰胺类物质的成分组成。通过高效液相色谱法(HPLC)和液相色谱-质谱联用(LC-MS)进行定性、定量分析。实验测得花椒叶中的酰胺类物质有:羟基-α-山椒素(0.034%)、羟基-β-山椒素(0.003%)和羟基-γ-山椒素(0.003%);花椒果皮中的酰胺类物质有:羟基-α-山椒素(2.2%)、羟基-β-山椒素(0.01%)、羟基-γ-山椒素(5.14%)和花椒素(0.043%)。以上结果表明:花椒叶中含有与果皮中类似的麻味物质成分,可以作为新型食品资源和调味料。