利用LC-MS/MS技术分析蜂毒对大鼠内源性代谢的影响

为了探究蜂毒对Sprague-Dawley (SD)大鼠机体内源性代谢的影响,采用LC-MS/MS技术分析了蜂毒对大鼠血清中代谢物及可能涉及的代谢通路的影响。选取年龄、性别、身体状况相同的SD大鼠,设置为蛰刺组(A组)、创伤组(B组)和对照组(C组)。对A、B两组大鼠分别进行蜜蜂蛰刺和针蛰刺处理,处理后10 min取血清进行LC-MS/MS分析。正负离子模式下,采用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)方法进行数学建模,并验证其稳定性。结果表明,蜇刺组、创伤组、对照组的两两之间受影响代谢物种类及数量均有显著差异,其中71种物质与蜂蛰相关,39种物质与蜂毒相关,24种物质与创伤相关。经进一步筛选,共得到与蜂毒相关的9个比较主要差异代谢物,分别为肉毒碱、溶血磷酯酸、溶血磷脂酰胆碱、乙酰肉毒碱、白介素20、亚油酸、溶血磷酯酰乙醇胺、鞘氨醇、溶血磷脂酰丝氨酸;以及4个受影响代谢通路,包括亚油酸代谢、神经鞘脂类代谢、甘油磷脂代谢、丙氨酸和天门冬氨酸代谢。蛰刺、创伤和蜂毒均对大鼠的内源性代谢产生一定影响,其中,与创伤相比,蜂毒影响相对更大。根据受影响代谢通路的生理作用,推测蜂毒对机体内源性代谢的影响主要涉及脂肪酸的代谢过程,具有重要的生理学作用。     

基于代谢组学的‘云抗10号’晒青茶加工过程代谢物变化

【目的】基于代谢组学的超高相液相色谱/质谱（LC-MS）联用技术探究云南大叶种‘云抗10号’晒青茶加工过程中代谢产物的变化,发现影响晒青茶品质形成的标志性代谢物,并进一步研究这些物质的变化路径,为了解云南晒青茶品质形成机理奠定基础。【方法】在制作‘云抗10号’晒青茶过程中,取‘云抗10号’鲜叶、揉捻叶、晒青叶各3组。样品经预处理后,运用LC-MS检测3组样品中的代谢产物,利用质谱数据库对其定性。运用多元统计方法主成分分析（principal component analysis,PCA）和偏最小二乘判别分析（partial least squares discriminant analysis,PLS-DA）对3组样品检测数据进行分析。通过PLS-DA方法筛选差异显著的代谢物。【结果】建立了‘云抗10号’鲜叶、揉捻叶和晒青叶的代谢物谱的LC/MS分析方法,将代谢组数据进行主成分分析和偏最小二乘法判别分析,并将3组样品聚类区分。并用LC-MS技术对‘云抗10号’晒青茶及在制茶进行检测,结合多元统计分析,在鲜叶、揉捻叶、晒青叶之间发现差异代谢物701种,揉捻叶与鲜叶的差异显著代谢物116种,晒青叶与鲜叶的差异显著代谢物158种,晒青叶与揉捻叶的差异显著代谢物48种。比对KEGG与MWDB数据库分析代谢物,这些代谢物主要与氨基酸及其衍生物代谢、多酚物质代谢等代谢途径有关。【结论】利用LC-MS技术可以有效地对鲜叶组、揉捻叶组与晒青叶组进行区分,证明代谢组学技术在一定程度上可以揭示晒青毛茶在加工过程中内含代谢物的化学变化规律。研究发现的晒青毛茶品质形成关键代谢物,可为晒青品质的评价指标体系建立提供理论依据。     

籽瓜、黏籽和普通西瓜的果实代谢组比较

【目的】西瓜是一种广受欢迎的夏季水果,籽用西瓜（籽瓜）、黏籽西瓜和普通西瓜是3种重要的栽培类型,但对其果实中代谢物全面鉴定的研究很少,比较这3种西瓜果实的代谢组学差异,为明确驯化改良对不同类型西瓜代谢组的影响提供新见解。【方法】试验以5份籽用西瓜、5份黏籽西瓜和6份普通西瓜为材料,对成熟期果肉进行广泛靶向代谢组学检测,采用SIMCA-P、MetaboAnalyst 5.0、Origin等软件对代谢组数据进行分析。【结果】LC-MS分析共检测到323种代谢物,包括51种氨基酸及其衍生物、21种核苷酸及其衍生物、14种碳水化合物、32种有机酸、52种脂质、36种类黄酮、32种羟基肉桂酰衍生物等。PCA和聚类分析显示,籽用西瓜和黏籽西瓜的代谢组学轮廓差异较小,籽用西瓜的代谢组轮廓介于黏籽西瓜和普通西瓜之间。对分类贡献率较大的代谢物是蔗糖、柠檬酸、L-谷氨酸、L-苏氨酸、葫芦素类、香草酸糖苷异构体、脂质类等。聚类热图分析显示黏籽西瓜中特有的代谢物是葫芦素及其衍生物等,籽用西瓜中的绿原酸、LysoPE脂质类等化合物含量较高,普通西瓜中的糖类、精氨酸、阿魏酸及C18-2和C18-3不饱和脂肪酸等物质含量较高。比较分析共鉴定出156种差异代谢物,籽用西瓜与黏籽西瓜的主要差异代谢物有对香豆醛、阿魏酸、肉桂酸、蔗糖、葫芦素D O-葡萄糖苷、葫芦素E异构体、牡荆素、松柏醇等。籽用西瓜与普通西瓜的主要差异代谢物有脂质类、类黄酮类、有机酸类和糖类等。随着作物进化的程度增加,营养类代谢物质含量增加,抗性相关的代谢物质含量减少。【结论】籽用西瓜和黏籽西瓜的果实代谢组差异比籽用西瓜和普通西瓜的差异小,籽用西瓜的代谢轮廓介于黏籽西瓜和普通西瓜之间。除了表型和基因组差异外,代谢组差异也可以作为区分品种的重要依据。本研究首次在代谢组学水平比较了3种类型西瓜果实的差异,对深入理解西瓜种质资源,培育保健型西瓜新品种有重要的指导意义。     

佛手瓜无公害高产栽培技术

佛手瓜,又名洋丝瓜、合掌瓜、福寿瓜,其嫩梢称为龙须菜,在我国北方地区常作一年生蔬菜栽培。佛手瓜营养丰富,内含多种微量元素和人体不可缺少的多种维生素,其瓜和嫩梢均可食用,栽培管理比较简单,适应性广,且果实耐贮运,不易感染病虫害,很少使用农药,是一种典型的无公害保健蔬菜     

基于代谢组学的‘云抗10号’晒青茶加工过程代谢物变化

【目的】基于代谢组学的超高相液相色谱/质谱(LC-MS)联用技术探究云南大叶种‘云抗10号’晒青茶加工过程中代谢产物的变化,发现影响晒青茶品质形成的标志性代谢物,并进一步研究这些物质的变化路径,为了解云南晒青茶品质形成机理奠定基础。【方法】在制作‘云抗10号’晒青茶过程中,取‘云抗10号’鲜叶、揉捻叶、晒青叶各3组。样品经预处理后,运用LC-MS检测3组样品中的代谢产物,利用质谱数据库对其定性。运用多元统计方法主成分分析(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)对3组样品检测数据进行分析。通过PLS-DA方法筛选差异显著的代谢物。【结果】建立了‘云抗10号’鲜叶、揉捻叶和晒青叶的代谢物谱的LC/MS分析方法,将代谢组数据进行主成分分析和偏最小二乘法判别分析,并将3组样品聚类区分。并用LC-MS技术对‘云抗10号’晒青茶及在制茶进行检测,结合多元统计分析,在鲜叶、揉捻叶、晒青叶之间发现差异代谢物701种,揉捻叶与鲜叶的差异显著代谢物116种,晒青叶与鲜叶的差异显著代谢物158种,晒青叶与揉捻叶的差异显著代谢物48种。比对KEGG与MWDB数据库分析代谢物,这些代谢物主要与氨基酸及其衍生物代谢、多酚物质代谢等代谢途径有关。【结论】利用LC-MS技术可以有效地对鲜叶组、揉捻叶组与晒青叶组进行区分,证明代谢组学技术在一定程度上可以揭示晒青毛茶在加工过程中内含代谢物的化学变化规律。研究发现的晒青毛茶品质形成关键代谢物,可为晒青品质的评价指标体系建立提供理论依据。     

核桃内种皮苦涩味品质代谢组学分析

【目的】研究基于代谢组学技术的核桃内种皮苦涩味形成机理,为相关研究和苦涩味改良提供参考。【方法】以极具苦涩味内种皮和无苦涩味内种皮的核桃无性系为材料,利用超高效液相色谱和串联质谱（UPLC-MS/MS）技术,从其内种皮提取物质,通过自建数据库MVDB和代谢信息公共数据库对2种核桃无性系内种皮苦涩味的差异代谢物进行主成分分析、正交偏最小二乘判别分析、样本重复相关性评估和聚类等分析,再通过KEGG数据库注释差异代谢物参与的代谢途径,从中筛选出差异显著代谢物以及苦涩味标志物。【结果】从2种核桃内种皮中共检测到12大类263种差异代谢物,其中147种显著上调,116种显著下调,包括61种酚酸类、55种黄酮、43种脂质、20种其他类、19种鞣质、16种氨基酸及其衍生物、13种核苷酸及其衍生物、12种有机酸、11种生物碱、8种萜类、3种木脂素和香豆素及2种醌类,共注释到66条代谢途径,富集代谢物多且显著的前6条通路分别是类黄酮代谢、甘油酯代谢、糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定生物合成、抗坏血酸和aldarate代谢、苯丙烷类代谢、戊糖和葡萄糖醛酸的相互转化。自行构建了柚皮素代谢途径,并筛选出4个（柚皮素、圣草酚、圣草酚7-O-葡糖苷、矢车菊素3-O-葡萄糖苷）含量显著上调的代谢物,可将其作为核桃内种皮苦涩味形成的标志物。【结论】发现了2种无性系核桃内种皮代谢物差异以及苦涩味标志物。     

梅花鹿蜡片茸与血片茸脂质组分比较研究

梅花鹿鹿茸是一种传统名贵中药材,在我国已沿用两千多年。本研究通过LC-MS-MS技术对梅花鹿鹿茸的脂质组分进行比较分析。结果表明,共获得752种梅花鹿鹿茸脂质成分,共分为15个类别,其中磷脂酰乙醇胺相对含量最高,其次为磷脂酰胆碱和甘油三酯;利用OPLS-DA多元统计方法与单因素方差检验筛选到133种显著差异表达脂质分子(VIP 1,P 0.05,差异倍数 2),包含58种甘油三脂,22种磷脂酰胆碱,7种磷脂酰丝氨酸,35种磷脂酰乙醇胺,2种溶血磷脂酰胆碱,5种溶血磷脂酰乙醇胺和4种神经酰胺;相对定量结果显示,甘油三脂与磷脂类化合物在蜡片茸中高表达,而能够维持皮肤水分、调节细胞凋亡的神经酰胺类化合物在血片茸中高表达;另外,筛选到5种甘油三脂在三杈蜡片茸相对含量显著高于二杠蜡片茸。本研究详细分析了蜡片茸与血片茸的脂质组分,为鹿茸有效活性成分的挖掘与鹿茸生长机制的探究奠定了理论基础。     

烯酰吗啉对葡萄叶部代谢的影响

【目的】探究羧酸酰胺类杀卵菌剂烯酰吗啉对葡萄叶片代谢物质及代谢通路的影响,为进一步阐释羧酸酰胺类杀菌剂对葡萄叶片代谢的影响提供科学依据。【方法】以避雨栽培未施用过杀菌剂的健康红地球葡萄为研究对象,在葡萄树生长发育期间喷施烯酰吗啉农药处理（DI）,以等量无菌水为对照（CK）,采用超高效液相色谱—串联质谱（UPLC-MS）技术研究2种不同处理下葡萄叶片的代谢差异。【结果】偏最小二乘回归判别分析及置换检验结果显示2种处理葡萄样品的代谢物存在显著差异（P<0.05,下同）,进一步采用正交偏最小二乘判别分析结合置换检验发现2种处理下葡萄叶片有差异代谢物,并筛选出造成2种处理葡萄叶片代谢显著差异的39种主要代谢物质,其中,烯酰吗啉处理后显著改变的差异代谢物质主要分为7大类,脂质和类脂分子物质、苯丙烷和聚酮、有机酸及其衍生物、有机氧化合物、生物碱及其衍生物、有机氮化合物及其他化合物。对植物抗性关键激素水杨酸和茉莉酸,以及与抗性有关的物质蛇葡萄素、白藜芦醇的相对丰度进行分析发现,施用烯酰吗啉后,其含量均受到影响。通过KEGG通路富集分析发现差异代谢物质主要富集在类黄酮生物合成通路、黄酮和黄酮醇的生物合成通路、烟酸盐和烟酰胺代谢通路、类固醇生物合成通路4条代谢通路中。【结论】施用烯酰吗啉后,葡萄叶片代谢受到直接和间接影响。农业生产中合理按照推荐浓度施用烯酰吗啉能对葡萄产生一定的正面效应,从而促进其品质及质量的提升。     

关中奶山羊睾丸发育和衰老代谢谱分析

【目的】对体成熟和老龄关中奶山羊睾丸进行代谢组学分析,探究关中奶山羊睾丸衰老代谢规律,为睾丸衰老症提供代谢标志物。【方法】根据关中奶山羊年龄、体质量和精液质量,选择体成熟（24月龄,C组）和老龄（60月龄,T组）关中奶山羊公羊各6只,采集双侧睾丸组织样本,使用液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）方法对睾丸组织代谢物进行检测分析,利用多维和单维相结合的统计方法对2组不同代谢物进行检测、对比与鉴别,通过富集差异代谢物筛选关中奶山羊睾丸发育和衰老代谢中的潜在关键通路。【结果】LC-MS/MS检测到2组关中奶山羊睾丸中有129种差异代谢物,与T组相比,C组有74种代谢物显著上调,55种显著下调;对前35个差异代谢物进行比较鉴定发现,21个显著上调,14个显著下调。通过对不同代谢产物的富集和分析,获得了9条潜在的关键代谢途径,即铁死亡、ABC转运蛋白、谷胱甘肽代谢、精氨酸生物合成、氨基酸糖和核苷酸糖代谢、胆碱在肿瘤中的代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、嘌呤代谢及牛磺酸和亚牛磺酸代谢。【结论】筛选出了与关中奶山羊睾丸发育和衰老相关的129种差异代谢物,鉴定了前35种差异代谢物,获得了9条潜在的关键代谢通路。     

基于GC-MS技术的蹄叶炎奶牛血浆代谢谱分析

【目的】利用气相色谱/质谱联用技术(gas chromatograph tandem mass spectrometer technology,GC-MS)对奶牛血浆进行代谢组学分析,以明确奶牛发生蹄叶炎时血浆中代谢物的变化,进一步揭示其发病机制。【方法】根据蹄叶炎奶牛的临床症状和活动量情况,选取蹄叶炎患病组S和健康对照组C奶牛各10头,采集血浆样品,经衍生化处理后,利用GC-MS方法对两组奶牛的血浆进行全部代谢物检测。用SIMCA-P 11.5软件进行主成分分析(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘法分析(supervised partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA),对蹄叶炎组奶牛和健康组奶牛检测数据进行模式识别分析,筛选差异代谢物,并利用生物信息学方法进行代谢通路富集分析。为进一步验证代谢组学的试验结果,检测了与差异代谢通路相关的脂质代谢指标和抗氧化能力指标。【结果】利用GC-MS方法,在奶牛血浆中共检测到242种代谢物,通过多元统计分析结合t-检验筛选出37种差异代谢物(VIP1,P0.05),其中在蹄叶炎奶牛血浆中3种物质含量上调(FC1),分别是氨基氧乙酸、油酸、乳糖,34种物质含量下调(FC1),包括脂肪酸、氨基酸等。经代谢通路富集分析,发现变化显著(P0.05)的代谢通路包括脂肪酸生物合成通路,甘氨酸/丝氨酸/苏氨酸代谢通路,不饱和脂肪酸生物合成通路,嘌呤代谢通路,甲烷代谢通路,苯丙氨酸代谢通路和氰基氨基酸代谢通路。在验证试验中,发现两组奶牛血浆中脂质代谢相关指标差异显著,且蹄叶炎患病牛血浆抗氧化能力显著低于健康牛,与代谢组学结果一致。【结论】利用GC-MS技术分析了蹄叶炎患病牛与健康奶牛血浆代谢谱的变化,发现两组间代谢物存在显著差异,并筛选出了37种差异代谢物,而这些差异分子可能成为奶牛蹄叶炎早期诊断或群体监测的潜在生物标记物。本结果全面揭示了奶牛蹄叶炎发生后血浆代谢物的代谢规律,为进一步阐明其发病机制提供理论依据。     

真空冷冻干燥佛手瓜的工艺研究

通过正交试验优化研究了一种佛手瓜真空冷冻干燥方法。佛手瓜真空冷冻干燥的最佳工艺如下:预处理的佛手瓜片置于含0.15%偏重亚硫酸钠、0.2%维生素C和0.3%柠檬酸钠的护色液中浸泡30 min;浸泡在含0.75%柠檬酸和10%蔗糖的增味溶液中120 min;再浸泡于含0.05%乳酸钙的硬化处理溶液中45 min;最后进行真空冷冻干燥处理,其控制条件为升华阶段真空度80～100 Pa,加热板温度为40℃;解析阶段真空度为50～60 Pa,加热板温度为50℃。该方法解决了佛手瓜在传统加工过程中颜色褐变、风味丧失、营养流失及等问题,干燥后的佛手瓜冻干片口感酥脆,酸甜适口,保存期长。     

不同因素对佛手瓜过氧化氢酶活性的影响

以佛手瓜为试材,研究不同因素对佛手瓜过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明:过氧化氢酶的活力为280 U/(g.min),该酶的最适温度为30℃,最适pH为7.5;甲醇和乙醇在低浓度时对佛手瓜过氧化氢酶活性表现为激活作用,高浓度时表现为抑制作用;金属离子Cu2+和Mn2+对佛手瓜过氧化氢酶有不同程度的激活作用,而Na+对该酶有一定的抑制作用。     

佛手瓜种植方式及其栽培技术的研究

针对上海郊区农业生产的特点,1995 1999年在南汇、青浦、奉贤进行了佛手瓜立体栽培方式及栽培生物学特性的研究.结果表明.6种栽培方式:庭院立体栽培、楼道垫土栽培、河沟上架栽培、大田棚架栽培、果园周围篱架栽培、温室大棚栽培均可进行佛手瓜生产;其中河沟上架栽培和庭院立体栽培可成为上海郊区发展佛手瓜生产的主要方式.经生产栽培研究.认为上海地区佛手瓜的主要育苗方式为扦插、整瓜育苗两种.育苗期注意控温整蘖;定植时防寒防冻.施足基肥;生长期保湿控涝、防病治虫、勤施肥料;结果期勤浇肥水.勤抹萌蘖;收获期适时摘果,及时贮藏等.     

佛手瓜栽培试验

佛手瓜栽培采用浅挖窝，少量多次追肥，勤浇水的栽培方法，株产可达107．9kg；比深挖种植坑，少追肥的传统栽培方法，每株增产45．4kg，增产率72．6％。前者比后者更能满足佛手瓜对营养的需求而获得高产。     

佛手瓜鲨烯合酶基因克隆及酶分子结构分析

[目的]克隆佛手瓜鲨烯合酶(SQS)基因,并基于克隆的SQS序列分析该酶的分子结构,为佛手瓜生物活性成分的利用提供理论依据。[方法]根据SQS基因5'末端保守序列和3'race方法扩增的佛手瓜SQS基因3'末端序列设计佛手瓜SQS基因克隆引物。扩增的佛手瓜SQS基因片段插入p GEM-T Easy Vector后经DNA测序。应用生物信息学方法分析克隆序列的开放阅读框架(ORF)、酶蛋白的疏水性/亲水性和蛋白质磷酸化位点,预测酶蛋白的二级结构、结构域、三级结构和跨膜区。以布朗葡萄藻为outgroup,应用MEGA 5.0进行UPGMA算法构建系统树,并进行1 000次的Bootstrap测试。[结果]佛手瓜SQS由417氨基酸残基构成,等电点为6.983。构象预测提示该酶二级结构以α螺旋为主,是一种只有三级结构的单体酶,其活性中心是主要由几个α螺旋围绕形成的穴状结构,酶蛋白肽链中具有1个跨膜区。结构域分析表明SQS属于异戊二烯合酶家族。磷酸化位点分析显示该酶共有17个磷酸化位点,其中,S48位于与酶活性中心相关模体中,而S196为陆生植物SQS基因的正选择位点。以佛手瓜SQS基因ORF序列构建系统发生树得到的系统发生分类结果与形态学分类结果一致。[结论]佛手瓜SQS是由417氨基酸残基构成的单体酶,具有1个跨膜区和17个磷酸化位点,其中,S48和S196可能是佛手瓜SQS酶活性调节的关键性磷酸化位点。     

10个佛手瓜栽培品种亲缘关系的SRAP分析

研究影响佛手瓜SRAP扩增反应的主要因子,建立佛手瓜SRAP反应的优化体系,利用SRAP技术对福建省10个佛手瓜栽培种进行亲缘关系分析.筛选出10对具有较高扩增多态性的引物组合,共扩增出条带114条,其中62条为多态性条带,多态率为54.38%.聚类分析结果表明,当遗传距离为0.20时,可将10个品种分为3个类群;遗传距离为0.35时,10个品种聚为一类,表明10个佛手瓜品种的亲缘关系较近.     

响应面法优化酶辅助提取佛手瓜总黄酮的工艺研究

为提高佛手瓜总黄酮提取率,采用酶辅助法对佛手瓜总黄酮的提取效果进行了研究。以总黄酮提取率为指标,研究了酶种类、酶用量、酶解温度、pH和酶解时间对总黄酮提取率的影响,在此基础上,利用响应面法对酶辅助提取佛手瓜总黄酮工艺条件进行了优化,建立了二次多项式模型,确定了最佳工艺条件。结果表明,在试验的4种酶中,以纤维素酶为水解酶的提取效果最好。纤维素酶辅助提取佛手瓜总黄酮的最佳工艺条件为:酶用量1.0%,酶解温度47℃,pH5.2,酶解时间46min,该条件下总黄酮提取率为3.802%,与预测值相比,相对误差为0.653%,表明回归模型所得数据与实验结果符合良好,验证了数学模型的有效性。该工艺与热浸提法相比,总黄酮的提取率提高了25.9%,为佛手瓜总黄酮的深度开发与利用提供了科学依据。     

佛手瓜菜汁饮料和南瓜发酵饮料的研制

试验研究了以佛手瓜为原料制作莱汁饮料和南瓜发酵饮料的工艺流程及技术要点;佛手瓜菜汁饮料制成品具原瓜清香及保持原有的绿色。提出就清汁型和混浊型菜汁饮料而言,混浊型菜汁饮料是较适宜的开发产品,其果汁含量一般以20％～30％为宜。以南瓜为原料,通过乳酸菌发酵工艺制得的南瓜乳饮料,口味纯正,总固形物120Bx、总糖8．5％、总酸O．25％、色泽棕黄、组织均匀、无沉淀;研制过程中还就发酵条件, 饮料调配和稳定性进行了试验性研究。     

佛手瓜茎尖的快速繁殖技术

佛手瓜是一种高产且营养丰富的经济作物，具有很高的经济价值，但是由于佛手瓜在北方种植时多采用种瓜繁殖幼苗，而且贮藏程序较复杂。育苗时间长、繁殖系数低、成本高，因此探讨利用组织培养实现佛手瓜的快繁，提高其繁殖系数，降低育苗成本，对于佛手瓜的生产具有重要的意义。１材料与方法佛手瓜苗由山东农业大学资环学院提供，温室内培养，长到一定高度时，去顶芽，诱导增生胶芽。实验时，剪取大小一致的顶芽，先用刀％酒精灭菌２－３ｎｉｎ，后用次氯酸钠溶液漂洗１５－２０ｍｎｔ‘），然后在无菌条件下，剥取０．５。ｍ左右的茎尖接种…