基于UHPLC-Q-TOF/MS的不同产地普洱生茶化学成分差异研究

为了更加全面地了解产地对普洱生茶品质与化学成分的影响,本研究选取来自临沧市、普洱市、西双版纳州三大产区12个茶山(自然村)的普洱生茶样品,采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱(UHPLC-Q-TOF/MS)对不同产地普洱生茶的非挥发性代谢物表型进行了研究。结果表明:不同产地普洱生茶的化学成分在含量上具有较大差异,且具有明显的产地特征。采用主成分分析,可以对来自西双版纳自治州(包括勐腊县、勐海县、景洪市)、普洱市、临沧市3个地级行政区的普洱生茶进行有效区分,也可以对来自普洱茶产区的东南、西南、西北3个区域的普洱生茶进行有效区分。进一步鉴定了普洱生茶中79种主要成分,并对其在12个茶山(自然村)的普洱生茶中的含量分布,以及与不同产地普洱生茶滋味品质的关系进行了分析。本研究表明,基于UHPLC-Q-TOF/MS的茶叶非挥发性化学成分轮廓可以作为普洱生茶产地判别的依据。     

Investigation of Interspecies Interactions within Marine Micromonosporaceae Using an Improved Co-Culture Approach

With respect to bacterial natural products, a significant outcome of the genomic era was that the biosynthetic potential in many microorganisms surpassed the number of compounds isolated under standard laboratory growth conditions, particularly among certain members in the phylum Actinobacteria. Our group, as well as others, investigated interspecies interactions, via co-culture, as a technique to coax bacteria to produce novel natural products. While co-culture provides new opportunities, challenges exist and questions surrounding these methods remain unanswered. In marine bacteria, for example, how prevalent are interspecies interactions and how commonly do interactions result in novel natural products? In an attempt to begin to answer basic questions surrounding co-culture of marine microorganisms, we have tested both antibiotic activity-based and LC/MS-based methods to evaluate Micromonosporaceae secondary metabolite production in co-culture. Overall, our investigation of 65 Micromonosporaceae led to the identification of 12 Micromonosporaceae across three genera that produced unique metabolites in co-culture. Our results suggest that interspecies interactions were prevalent between marine Micromonosporaceae and marine mycolic acid-containing bacteria. Furthermore, our approach highlights a sensitive and rapid method for investigating interspecies interactions in search of novel antibiotics, secondary metabolites, and genes.     

基于UPLC-QTOF/MS的小麦发芽代谢组学分析方法

为探究不同提取方法对发芽小麦代谢物提取效果的影响,本研究建立了基于超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF/MS)的发芽小麦非靶向代谢组学样品前处理方法和分析方法,以发芽2 d周麦26籽粒为材料,设计提取溶剂、提取方式、提取时间3个因素在3个水平上L9(34)正交试验,并通过主成分分析和聚类分析确定提取效果最佳的组合。以80%乙腈(0.1%甲酸)震摇提取30 min可检测出1609个代谢峰,说明提取溶剂对代谢物提取效果起主要作用。共鉴定出92种小麦代谢物。     

基于UHPLC-QTOF-MS代谢组学方法筛选奶牛不同妊娠状态时的候选生物标志物

旨在筛选人工授精后第17天奶牛在不同妊娠状态时的候选生物标志物。本研究以宁夏某奶牛场体重为（550±50） kg,体况评分相近的经产（2~3胎次）健康荷斯坦奶牛为试验对象。同期发情后,在人工授精后第17天晨饲前对奶牛进行尾静脉采血,后期采用计步器和B超仪诊断出奶牛的妊娠状态。根据诊断结果将奶牛分为妊娠组（A组,n=12）和未妊娠返情组（B组,n=24）,将这两组血样进行代谢轮廓及代谢物变化分析。主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘法-判别分析（OPLS-DA）结果显示,A、B两组血浆代谢轮廓均发生了明显变化,A、B两组之间共检测出8种ROC （Receiver operating characteristic curve）曲线下面积（area under the ROC curve,AUC）＞0.8的差异代谢物。丙氨酸-亮氨酸、甘氨酸、脯氨酸、L-正亮氨酸、DL-苯丙氨酸、肌氨酸、吡咯-2-羧酸和缬氨酸-蛋氨酸有望成为识别妊娠组（A组）和未妊娠返情组（B组）的差异代谢物。综上表明,血浆中的这8种代谢物有望成为奶牛妊娠识别阶段潜在的生物标志物,为配种早期妊娠识别提供新思路。     

苦参碱对昆明小鼠粪便及血浆代谢物的影响

基于非靶向代谢组学技术,分析腹腔注射苦参碱前后昆明小鼠粪便和血浆代谢物的差异,并通过与此前16S rDNA测序结果联合分析探究苦参碱发挥药理作用的可能机理。将20只昆明小鼠随机分为2组,分别是苦参碱处理组(MT)和生理盐水处理组(NC)。苦参碱处理组每天腹腔注射40 mg·kg^-1的苦参碱,连续给药5 d,每天给药2次。生理盐水处理组按照同样方式和体积腹腔注射生理盐水。给药第6天,分别收集各组小鼠的粪便和血浆,进行非靶向代谢组学检测,并与苦参碱处理组肠道菌群的16S rDNA测序结果进行联合分析。苦参碱处理组的粪便及血浆中均存在显著差异代谢物,粪便中共鉴定出97种,血浆中有44种。聚类分析显示,粪便中苦参碱组有35种代谢物上调,104种代谢物下调;血浆中苦参碱组有20种代谢物上调,35种代谢物下调。KEGG通路分析显示粪便及血浆差异代谢物被映射到Protein digestion and absorption等代谢途径。与16S rDNA测序分析得到的显著差异菌种嗜酸乳杆菌关联分析,结果表明粪便及血浆代谢物与嗜酸乳杆菌存在相关性。苦参碱可调节昆明小鼠的体内代谢,在粪便和血浆中均存在显著差异代谢物。这些差异代谢物及与菌群之间的互作可能是其发挥药理作用的关键。     

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。