西北农林科技大学考研(西北农林科技大学考研分数线)




西北农林科技大学考研,西北农林科技大学考研分数线

枣富含碳水化合物、氨基酸、维生素、三萜酸及黄酮类等营养成分,不仅被广泛应用于食品加工业,而且还有杀菌抗炎、抗氧化、抗癌、护肝及保护肠道等药理作用,上述有益功效均与其中所富含天然活性成分密切相关。关于枣代谢物质已有诸多研究,但大部分研究均集于特定类别代谢物,如糖、氨基酸、黄酮及脂肪酸等,缺乏对枣果实代谢物的综合性分析,尤其不同枣品种间代谢成分的差异研究鲜有报道。为全面了解枣果实代谢成分,比较陕北主栽枣品种间的代谢物质差异,仍需要从代谢组学角度出发,对其代谢物进行定性及定量分析。

西北农林科技大学林学院的贾宇尧、王 超、韩 刚*等采用UPLC-MS/MS的广泛靶向代谢组学技术对陕北3 种枣果实的代谢物进行分离鉴定,筛选并分析不同枣品种间的差异代谢物及主要代谢通路,揭示陕北主栽枣品种间的代谢差异,以期为枣果实的品质分析、功能研究及分类加工提供理论和参考依据。

1、代谢物分离与鉴定

如表1所示,总共鉴定出462 种代谢物,主要包括脂质、生物碱、黄酮、氨基酸及其衍生物、有机酸、酚酸、核苷酸及其衍生物、糖及醇类、三萜酸和维生素等15 类初次级代谢物质。各类代谢物质的相对含量在3 个枣品种间表现为,QM与JY相接近,但二者均与YG存在较大差异,主要体现在脂质(QM≈JY>YG)、黄酮(QM>JY>YG)、氨基酸及其衍生物(YG>JY>QM)、生物碱(YG>JY>QM)和有机酸(YG>QM>JY)等代谢物。

2、PCA与HCA结果

对3 种枣果实的总代谢物(462 种)进行PCA,结果如图1A所示。PC1为68.0%,PC2为21.2%,累计贡献率达89.2%。其中,各枣品种样本内部聚集程度较好,品种间也表现出明显的分离趋势。图1B显示,JY与QM的代谢物种类与含量较为接近,聚为同一类;而YG单独聚为另一类,与QM、JY差异较大。结合PCA和HCA共同表明,此3 种枣果实具有不同的代谢特征。

3、差异代谢物筛选

如图2、表2所示,QM vs JY的36 种差异代谢物(上调11 种,下调25 种)中,主要包括黄酮类(11 种)、酚酸类(5 种)、脂质(4 种)、生物碱(4 种)4 种类别;QM vs YG的193 种差异代谢物(上调80 种,下调113 种)与JY vs YG的204 种差异代谢物(上调95 种,下调109 种)中,主要差异成分均为脂质、生物碱、黄酮、氨基酸及其衍生物、有机酸及酚酸类5 个类别。

4、差异代谢物分析

共有差异代谢物分析

根据图3A可知,QM vs JY、QM vs YG和JY vs YG间存在10 种3 组共有差异代谢物。如图3B所示,酸枣仁碱A、酸枣仁碱D、溶血磷脂酰乙醇胺16:0、表儿茶素-(4β,8)-表儿茶素-(4β,8)-表儿茶素木犀草苷和原花青素B3的含量在QM中最高,分别为JY、YG的2.13~4.87 倍和2.42~7.66 倍;山矾碱戊糖、D-(+)-蔗糖、氧化型谷胱甘肽及紫丁香苷的含量在YG中最高,分别为QM、JY的3.79~9.00 倍和3.48~19.44 倍;然而,10 种组间共有差异代谢物的含量在JY中均为最低。

特有差异代谢物分析

如图3A所示,特有差异代谢物以JY vs YG最多(37 种),QM vs YG次之(27 种),QM vs JY最少(5 种)。由表3可知,JY vs YG的特有差异代谢物以酚酸类(4 种)、氨基酸及其衍生物(3 种)、黄酮(3 种)、生物碱(3 种)、有机酸(3 种)、脂质(3 种)及萜类(3 种)为主,其中高龙胆酸、N′-甲酰基犬尿氨酸、苯甲酸、牛角花素、植烷酸、反式-4-羟基肉桂酸甲酯、美洲茶酸、L-天冬酰胺、坡模酮酸、1-甲基组氨酸及十五元环肽生物碱J的含量在YG中显著上调(P<0.05),为JY的2.09~8.51 倍;而扁蓄苷、异牡荆素、没食子酸、龙胆酸、α-酮戊二酸、3-氨基异丁酸、α-亚麻酸、四羟基黄烷及十八碳-11E,13E,15Z-三烯酸的含量在YG中均显著下调(P<0.05),不及JY的1/2。

由表4可知,QM vs YG中特有差异代谢物主要包括7 种脂质、7 种黄酮、3 种酚酸类、2 种氨基酸、2 种核苷酸及其衍生物及2 种有机酸,YG中的氨基酸、酚酸及核苷酸类物质含量均显著上升(P<0.05),如L-苏氨酸、L-亮氨酸、对羟基苯甲酸、5-O-对香豆酰莽草酸、对香豆酸、2’-脱氧鸟苷、5-甲基尿苷,为QM的2.03~3.20 倍;而脂质(溶血磷脂酰胆碱2:0/15:2/15:0 (sn-2)/17:0/15:1 (sn-1)/19:1)、黄酮(异鼠李素-O-芸香苷、异槲皮苷、表儿茶素、槲皮素-3-O-洋槐糖苷、桑色素、没食子儿茶素)及有机酸(2,3-二甲基丁氨酸、草酰乙酸)的含量显著下降(P<0.05),且仅为QM的1/4~1/2。

如表5所示,QM vs JY仅存在5 种特有差异代谢物,包括2 种有机酸、1 种酚酸类、1 种黄酮及1 种脂质。其中上调代谢物2 种:棕榈醛(FC=4.53)、甲基戊二酸(JY、YG特有);下调代谢物3 种:对氨基苯甲酸(FC=0.26)、对羟基苯甲酸(FC=0.44)、表儿茶素-B-表儿茶素-B-表儿茶素(QM、YG特有)。

差异代谢物通路分析

如图4所示,点的颜色为P值(越红表示富集越显著),点的大小为所富集的差异代谢物个数(越大表示个数越多)。QM vs JY中的差异代谢物共分布于27 条代谢通路,显著差异代谢通路4 条(P<0.05)(图4A),主要为苯丙烷类生物合成途径与谷胱甘肽代谢途径。JY相比于QM,苯丙烷类生物合成途径共4 种差异代谢物参与,包括咖啡酸(FC=2.34)、3,4-二羟基苯甲酸(FC=2.15)、儿茶素(FC=0.44)、对氨基苯甲酸(FC=0.26)。而谷胱甘肽代谢途径只有腐胺和氧化谷胱甘肽2 种差异代谢物参与,且含量均于JY中显著降低(FC<0.3)。

QM vs YG中的差异代谢物共参与106 条代谢途径,显著差异通路18 条(P<0.05)(图4B),主要包括氨基酸代谢(氨酰tRNA生物合成,缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成,色氨酸、苯丙氨酸代谢)、苯丙烷类生物合成及类黄酮生物合成途径。

JY vs YG中的差异代谢物共参与110 条代谢途径,显著差异通路16 条(P<0.05)(图4C),主要为类黄酮生物合成、苯丙烷类生物合成及氨基酸代谢(苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成,氨酰tRNA生物合成,色氨酸代谢,组氨酸代谢,苯丙氨酸代谢,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成)途径。

结论

综上所述,本研究从代谢层面发现清涧木枣与佳县油枣具有更近的亲缘关系,而与延川狗头枣关系更远;清涧木枣与佳县油枣的类黄酮生物合成更旺盛,黄酮类物质积累更多,药用价值更高,而延川狗头枣的氨基酸代谢及苯丙素类生物合成更活跃,氨基酸及酚酸类物质合成量更多,营养及风味更突出。

01

通信作者简介

韩刚,男,1972年8月生,博士,副研究员,硕士生导师,主要研究方向为旱区红枣栽培生理及果实品质分析。现为国家林业局枣工程技术研究中心专家;国家技术标准创新基地(旱区农业)沙漠红枣栽培技术标准创新团队首席专家;陕西省红枣工程技术研究中心专家;西北农林科技大学新疆红枣试验示范站站长;杨凌示范区新疆红枣试验示范基地首席专家。

主持与参与“十四五”国家重点研发计划课题,国家林业和草原局林业科学技术推广项目,新疆维吾尔自治区科技支疆项目,杨凌示范区农业科技示范推广能力提升项目,西北农林科技大学试验示范站(基地)科技推广重点项目等15项科研推广项目。获陕西省农业技术推广成果一等奖1项、三等奖1项;国家林业和草原局、中国林学会梁希林业科技进步二等奖1项;陕西省科技进步三等奖1项。以第一作者或通讯作者在《International Journal of Environmental Science and Technology》、《Water Air and Soil Pollution》、《Fresenius Environmental Bulletin》、《生态学报》、《果树学报》等国内外核心期刊发表学术论文20余篇;参编著作1部;审定红枣新品种1个。

02

第一作者简介

贾宇尧,男,1996年7月生,西北农林科技大学林学院2020级硕士研究生,主要研究方向为经济林栽培。

本文《陕北3 个枣品种果实代谢产物及代谢途径分析》来源于《食品科学》2022年43卷10期142-149页,作者:贾宇尧,王超,石倩倩,韩刚。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210823-299。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑:袁艺;责任编辑:张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网。

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