基于广泛靶向代谢组学分析半夏不同褐变期的代谢物差异OA

目的:探究半夏产地加工过程中褐变的代谢物差异,为阐明褐变的代谢物及代谢通路,开发安全、高效的无硫加工技术提供数据支撑。方法:采用超高效液相色谱-三重四极杆/线性离子阱质谱法(UPLC-Qtrap MS/MS)对半夏不同褐变期(0、8、16 h)代谢物进行广泛靶向代谢组学分析,结合主成分分析(PCA)、层级聚类分析(HCA)、正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)和K均值(K-means)聚类分析对代谢物进行多元统计分析,以变量重要性投影(VIP)值>1和log2差异倍数(FC)≥1为标准筛选半夏褐变不同时期的差异代谢物,并进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)代谢通路富集分析。结果:3个褐变期的半夏中共鉴定到1416个代谢物,以氨基酸及其衍生物类(239个)、脂质类(219个)、生物碱类(156个)、酚酸类(121个)、萜类(113个)、黄酮类(111个)为主;对3个褐变期的代谢物进行两两比较,筛选得到622个差异代谢物,这些差异代谢物明显富集于苯丙烷代谢途径、黄酮和黄酮醇生物合成途径、嘌呤代谢途径。进一步分析表明,甘露糖、松二糖等糖类化合物,1-O-咖啡酰-6-O-葡萄糖基-β-D-葡萄糖、二咖啡酰基莽草酸等酚酸类化合物,表没食子儿茶素-3-O-没食子酸酯、牡荆素-7-O-芸香糖苷、木犀草素-7-O-(6″-丙二酰)葡萄糖苷-5-O-阿拉伯糖苷、儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸酯、异牡荆素-7-O-葡萄糖苷-2″-O-鼠李糖苷、芹菜素-7-O-芸香糖苷-4ʹ-O-槐糖苷、3,5,3ʹ,4ʹ,5ʹ-五羟基黄烷-7-没食子酸酯等黄酮类化合物可能作为褐变底物在褐变过程中发挥重要作用。结论:半夏褐变过程中糖类、酚酸类和黄酮类化合物可能为关键底物,涉及苯丙烷代谢、黄酮和黄酮醇生物合成、嘌呤代谢等途径。该研究为深入探索半夏褐变机制提供理论依据。