科研产出
基于GC-MS非靶向代谢组学分析不同成熟度'台农一号'芒果香气物质
《中国农业科学 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨不同成熟度‘台农一号’芒果中挥发性代谢物差异及其变化规律，探明芒果各成熟阶段的标志性香气成分。【方法】以‘台农一号’芒果生果（6成熟以下）、青熟（6、7、8成熟）、完熟（9成熟）和过熟（10成熟）共6个成熟度的样本为研究对象，通过GC-MS非靶向代谢组学鉴定芒果成熟过程中的挥发性代谢物，采用多元统计分析方法探明不同组样品的代谢差异，以变量重要性投影（variable importance in projection,VIP）和变异倍数（fold change,FC）确定差异代谢物。通过京都基因与基因组百科全书（kyoto encyclopedia of genes and gnomes,KEGG）进行代谢通路富集分析。【结果】‘台农一号’芒果果肉中共鉴定出挥发性代谢物220种。挥发性代谢物含量在6成熟以下的芒果中最低，从7成熟至9成熟，芒果中挥发性代谢物含量呈增加趋势，到10成熟时有所降低。与6成熟以下的芒果相比，6成熟芒果中有差异代谢物5个，7成熟、8成熟、9成熟和10成熟芒果中分别有差异代谢物67个、77个、81个和82个，其中上调的差异代谢物分别有63个、73个、71个、71个。7成熟至10成熟中，水芹烯、3-蒈烯、柠檬烯、α-蒎烯、β-蒎烯、β-罗勒烯等11种萜类物质，己酸乙酯、丁酸丙酯等6种酯类物质，以及2种酮类物质、2种醇类物质、1种烃类物质含量均呈显著增加趋势，可视为‘台农一号’芒果开始成熟的标志性香气成分。(E,E)-3,5-辛二烯-2-酮仅在7成熟时显著上调，可作为‘台农一号’芒果7成熟的标志性香气成分；δ-杜松烯、顺-菖蒲烯可作为其9成熟的标志性香气成分；异松油烯、大根香叶烯D、长叶烯、左旋龙脑和薰衣草醇可作为10成熟的标志性香气成分。KEGG通路分析表明，差异代谢物主要富集到倍半萜和三萜类化合物的生物合成、单萜生物合成、代谢途径、次级代谢物的生物合成4条通路，且整体呈上调趋势。【结论】‘台农一号’芒果9成熟果肉中挥发性代谢物含量最高。不同成熟度芒果中的挥发性成分，尤其是萜类物质的代谢存在显著差异。以特有差异代谢物作为区分特定成熟度芒果的潜在标志物，可为‘台农一号’芒果成熟度的判别提供依据。
关键词： 芒果 成熟度 非靶向代谢组学 差异代谢物 代谢通路
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基于广泛靶向代谢组学的澳洲坚果果皮和果仁成分差异分析
《中国南方果树 》 2025 北大核心
摘要：为了解澳洲坚果果皮和果仁主要代谢成分，比较澳洲坚果果皮和果仁的成分差异。利用广泛靶向代谢组学对Own Choice澳洲坚果成熟果实果皮和果仁进行测定分析，通过主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘—判别分析(OPLS-DA)和聚类分析等多元统计方法对代谢组数据比较分析，筛选差异代谢物。结果表明，供试澳洲坚果果皮和果仁中共检测到20类1 078种代谢物，其中氨基酸及其衍生物、类黄酮、碳水化合物及其衍生物、有机酸及其衍生物和脂质等5类代谢物数量占比较高。根据Log2(FC)≥1且p<0.05筛选差异代谢物，果皮与果仁筛选出差异代谢物552种，其中类黄酮、氨基酸及其衍生物和糖类及其衍生物类化合物占比较多；与果皮相比，果仁中360种差异代谢物上调，192种差异代谢物下调。KEGG富集分析发现，澳洲坚果果皮与果仁的差异代谢物主要富集在不同环境下的微生物代谢、氨基酸生物合成、辅助因子生物合成、核苷酸代谢等途径。澳洲坚果果皮和果仁中具有生物活性和药理活性的代谢物，且在果皮和果仁中代谢物类别和含量存在差异。
关键词： 澳洲坚果 果皮 果仁 广泛靶向代谢组学 差异代谢物
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基于靶向代谢组学分析嫁接对茶树代谢物及其黄酮类代谢途径的影响
《南方农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析茶树嫁接前后茶叶中代谢物变化及其黄酮类代谢途径，为凌云白毫茶老茶园换种改造以及茶产业高质量发展提供理论参考。【方法】以茶树品种桂热2号为接穗，凌云白毫茶为砧木的嫁接茶树为研究对象，采集嫁接前和嫁接后的桂热2号1芽2叶样本，分别标记为C和B样本，利用广泛靶向代谢组学技术检测嫁接前后茶叶中代谢物含量，对样本进行主成分分析（PCA）及正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA），采用极差法归一化处理代谢物含量，对差异代谢物进行聚类分析，依据|log2 Fold Change|≥2或|log2 Fold Change|≤0.5且变量重要性投影（VIP）≥1的标准筛选差异代谢物，并通过KEGG数据库对黄酮类差异代谢物的相关通路进行分析。【结果】通过PCA分析和OPLS-DA分析均可将B和C样本完全分离，第一主成分（PC1）的贡献率为89.80%，第二主成分（PC2）的贡献率为3.04%。聚类分析结果显示，2个样本的代谢物存在显著差异，并且嫁接后黄酮类物质变化最大。茶叶中代谢物表现出显著的差异。在桂热2号茶树嫁接前后2个样本中共检测出3495个差异代谢物，其中有2919个具有显著差异的代谢物；与C样本相比，B样本中有2042个显著差异代谢物VIP上调和877个显著差异代谢物VIP下调。对桂热2号茶树嫁接前后排名前20的显著差异代谢物进行分析，结果显示，B样本中共有17个差异代谢物差异倍数明显高于C样本，差异代谢物主要集中在黄酮苷元Ⅲ的生物合成、不饱和脂肪酸的生物合成、花青素合成、淀粉和蔗糖代谢、咖啡因代谢等KEGG代谢通路中。此外，嫁接前后2个样本中有665个黄酮类物质具有显著差异，与黄酮类显著差异代谢物相关的主要通路主要集中在类黄酮生物合成通路、花青素生物合成通路、异黄酮生物合成通路、黄酮和黄酮醇生物合成通路，上述4个通路的显著差异代谢物分别有30、10、10、23个，主要为黄酮类物质，且大部分含量表现为上调。【结论】茶树桂热2号通过嫁接会使茶叶中的代谢物发生显著变化，促进黄酮类物质在茶叶中积累，进而提高茶叶品质。
关键词： 茶树 桂热2号 嫁接 靶向代谢组学 差异代谢物 黄酮类代谢途径
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酸枣叶虫茶品质特征及形成机理研究
《食品工业科技 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为深入了解酸枣叶虫茶品质特征及探讨其品质形成机理,本研究采用感官审评、理化成分检测、非靶向代谢组学技术结合的方式对酸枣叶虫茶及其原料的感官品质、主要理化成分及代谢物进行分析.结果表明,酸枣叶虫茶滋味醇厚甘甜,药香明显,汤色深红褐色,与原料的感官品质差异巨大,二者茶汤的L*、a*和b*值及水浸出物、多酚类、总黄酮、咖啡碱、粗蛋白、氨基酸及脂肪酸类含量7个主要理化成分均有极显著性差异(P<0.01),其中,与原料相比,酸枣叶虫茶的水浸出物、多酚类分别降低了 35.61%和42.39%,咖啡碱降低至检出限以下,总黄酮、脂肪酸、粗蛋白、氨基酸分别增加了 195.92%、316.21%、17.14%和5.07%.代谢组数据分析中两个样品共定性鉴定出59类463种代谢物,多元统计分析表明二者之间的代谢物有明显差异,共获得45类322个差异代谢物,占所有代谢物的69.55%,其中上调差异代谢物166个,下调156个,分析发现脂肪酸类(36种)、苯及其衍生物(34种)、羧酸及其衍生物(23种)、黄酮类(23种)、有机氧化合物(21种)是主要的差异代谢物种类;显著(P<0.05)上调差异代谢物3-羟基邻氨基苯甲酸、泼尼松龙、吡嗪、苯丙酮酸、伯氨喹及显著(P<0.05)下调的3-羟基苯甲酸、D(-)-对羟基苯甘氨酸、丁香酸、去甲基丁香色原酮、羟脯氨酸可作为虫茶与原料的标志性差异物质,可能对虫茶品质形成有重要作用;经KEGG代谢通路富集分析,共获得204种代谢通路,差异代谢物影响最显著的5条代谢通路为癌症的中心碳代谢、类黄酮生物合成、类黄酮的降解、苯丙氨酸代谢、黄酮和黄酮醇生物合成,ABC转运蛋白通路富集到的差异代谢物数目最多(15种),其次为类黄酮生物合成和氨基苯甲酸酯降解途径(14种),氨基酸、脂肪酸、黄酮及类黄酮类的代谢途径在虫茶品质形成过程中可能发挥着重要作用.研究结果为特种虫茶的开发利用奠定理论基础和科学依据,同时也为揭示酸枣叶虫茶品质形成的机制提供参考依据.
关键词： 酸枣叶虫茶 品质特征 非靶向代谢组学 差异代谢物 代谢通路
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基于广泛靶向代谢组学的'怀枝'和'黑叶'互接差异亲和表现及代谢物差异分析
《种子 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了初步了解影响荔枝嫁接亲和性的代谢物质,采用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)技术,对嫁接强亲和性组合‘怀枝(砧木)-黑叶(接穗)’和弱亲和性组合‘黑叶(砧木)-怀枝(接穗)’进行广泛靶向代谢组学研究。结果表明,共鉴定出1 166种代谢物,2个嫁接组合‘怀枝(砧木)-黑叶(接穗)’vs‘黑叶(砧木)-怀枝(接穗)’共筛选出41个差异代谢物,差异代谢物主要包括黄酮类、酚酸类、氨基酸及其衍生物等,初步筛选出判断荔枝嫁接后嫁接亲和性强弱的标志性物质。通过对差异代谢物进行KEGG富集分析显示,差异代谢物主要显著富集的代谢途径为类黄酮生物合成、叶酸生物合成、肌醇磷酸代谢、甘油磷酸脂代谢、类黄酮生物合成、淀粉和蔗糖代谢等。
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广泛靶向代谢组学分析不同采收期紫黑香米和普通大米成分差异
《食品科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：采用超高效液相色谱-串联质谱联用广泛靶向代谢组学对广西地区产的紫黑香米和普通大米进行分析，主要分析紫黑香米与普通大米代谢物种类及含量差异，并阐述显著差异代谢途径。样品中共鉴定出667个代谢物，包含脂质、类黄酮、酚酸、生物碱及有机酸等几大类；通过主成分分析、聚类分析及整体代谢物剖析发现，紫黑香米与普通大米相比，成熟样品组间存在的278种差异代谢物中上调的有239种，提前20 d采收组存在的267种差异代谢物中上调的有235种；不同时期的紫黑香米成分相似，说明提前采收的紫黑香米兼具食用粥软糯口感及完整营养结构。京都基因与基因组百科全书分析发现与普通大米相比，在紫黑香米中显著上调的鼠李素-3-O-葡萄糖苷、橙皮素-7-O-葡萄糖苷、高圣草酚、圣草酚、橙皮素、儿茶素、槲皮素、柚皮素查耳酮等化合物参与到黄酮和黄酮醇的生物合成途径，调节黄酮、黄酮醇类物质含量，提升紫黑香米营养品质及抗氧化功效。
关键词： 紫黑香米 普通大米 广泛靶向代谢组学 差异代谢物 代谢途径
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基于广泛靶向代谢组学解析不同树龄及栽培条件的野酿2号腺枝毛葡萄类黄酮差异
《南方农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】基于广泛靶向代谢组学分析不同树龄及栽培条件的野酿2号腺枝毛葡萄类黄酮差异代谢物情况，为提升葡萄及葡萄酒品质提供理论参考依据。【方法】以不同树龄及栽培条件（地域和架式）的野酿2号腺枝毛葡萄为试材，测定粒重、pH、可溶性固形物、可滴定酸含量及亮度值（L*）、红—绿色度值（a*）、黄—蓝色度值（b*），并利用超高效液相色谱—串联质谱仪对其成熟期葡萄果实进行广泛靶向代谢组学分析。【结果】不同树龄及栽培条件的野酿2号腺枝毛葡萄理化指标之间存在不同程度的差异，栽培地域对葡萄果实理化指标影响较大，栽种于相思湖葡萄示范基地的果实成熟度更好，但果粒较小、果皮颜色较浅；栽培架式及树龄对葡萄果实的粒重影响较小，对糖酸含量影响较大；同一地域采用篱架栽培的葡萄果实较棚架栽培成熟度更好，且树龄越大，果实成熟度越好。从不同树龄及栽培条件的成熟期葡萄果实中共鉴定出11类789种代谢物，其中黄酮类最多，为187种。12个样品中共存在271个差异代谢物，共聚为7个类群，黄酮类化合物在各亚类中占比最高，特别是第Ⅱ类群，占比高达59%，其次是第Ⅰ类群，占比为49%。利用差异代谢物能明确区分来自不同地域、架式和树龄的葡萄果实样品，其中地域样品间的差异最大，且黄酮类化合物是造成差异的最主要化合物。明阳双季葡萄示范基地栽培较相思湖葡萄示范基地栽培更利于杨梅素、槲皮素、表儿茶素及甲基花翠素等类黄酮化合物的积累，5年树龄较8年树龄更有利于促进山柰酚、儿茶素和花青素的积累，而棚架栽培较篱架栽培更利于黄烷-3-醇、花青素双糖苷和花葵素双糖苷的积累。可溶性固形物含量与黄酮醇中的槲皮素和杨梅素含量呈显著负相关，L*和a*均与杨梅素呈显著负相关。【结论】不同树龄及栽培条件的野酿2号腺枝毛葡萄果实类黄酮代谢物含量存在差异，其中地域影响最明显。
关键词： 腺枝毛葡萄 野酿2号 广泛靶向代谢组学 树龄 栽培条件 差异代谢物 类黄酮化合物
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