基于非靶向代谢组学分析牛肉干法成熟过程代谢产物的变化

以不同成熟时间的牛上脑肉为研究对象,借助超高效液相色谱-质谱技术,基于非靶向代谢组学方法分析干法成熟过程中牛肉代谢产物的变化情况,并对代谢产物进行多元统计分析和代谢通路分析。结果表明,牛肉干法成熟过程中有41种代谢物被鉴定为差异代谢物,包括氨基酸类物质21种、脂肪酸类物质16?种、核苷酸类物质2种以及其他代谢物2?种。通过对差异代谢物的种类和相对含量进行分析,发现随着成熟时间的延长,差异代谢物的种类和相对含量显著增加。通过对差异代谢物的代谢途径进行分析,筛选出5条关键代谢通路,分别为嘌呤代谢,脂肪酸降解,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,精氨酸和脯氨酸代谢,三羧酸循环,这些代谢途径对成熟牛肉风味和营养物质的形成具有促进作用。     

不同品种雪茄烟叶晾制后代谢组的差异分析

不同品种雪茄烟叶晾制后叶色存在显著差异。本研究以晾制后的雪茄烟品种楚雪10号（CX-010）和楚雪14号（CX-014）烟叶为材料,运用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）联用技术开展非靶向代谢组学分析,探索两品种烟叶在晾制后代谢物的相对含量差异及其与叶色的关系。结果表明,两个品种晾制后的烟叶代谢物相对含量存在显著差异。与CX-014相比,CX-010烟叶中游离氨基酸与生物碱相对含量总体较低,脂质相对含量总体较高,相差最大的32种差异代谢物包含2种氨基酸、10种酚酸、3种酰胺等物质。结合KEGG代谢通路分析,发现精氨酸和脯氨酸代谢通路中脯氨酸生物合成途径在两品种间差异显著。差异代谢物的生理功能分析显示,两品种烟叶晾制后的叶色差异主要与脯氨酸、水杨酸、黄酮类和生物碱的含量差异有关。     

基于非靶向代谢组学分析老面酵头传代发酵过程中的代谢差异

以老面酵头为研究对象,采用基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UHPLC-QTOF-MS）的非靶向代谢组学分析技术对老面酵头传代发酵过程的差异代谢物进行鉴定分析,并研究老面酵头传代发酵过程中的风味特征代谢物的相对含量变化和关键代谢通路。结果表明,传代发酵1代、2代和4代的代谢产物存在差异,共鉴定出54种差异代谢物,主要的差异代谢物种类为氨基酸及肽类、有机酸类和糖类。共检索到15条与差异代谢物相关性高的关键代谢通路和14种主要参与的差异代谢物,其中关键代谢物为D-麦芽糖、鞘氨醇、L-谷氨酸、纤维二糖、鞘磷脂、甘油磷酸胆碱。该研究从代谢组学角度初步揭示了老面酵头传代发酵过程的代谢产物差异性以及特征化合物,为进一步对老面酵头发酵过程中的风味调控机制提供理论依据。     

转基因作物代谢组差异的协同性分析

转基因技术的应用十分广泛,尤其是用于获得具备优良性状的农作物新品种。但在转基因作物商业化推广的同时,农产品的安全问题一直备受关注。组学技术的不断发展,为转基因作物的安全评价提供了新方法。鉴于代谢组数据具有即时性和可获得性的特点,本文基于之前的研究,通过收集转基因作物代谢组方面文章的数据,对6种作物的野生型和转基因型样本的比较结果进行整合分析,通过显著性检验得到了8种代表性差异代谢物。代谢通路富集分析结果显示与这8种差异代谢物关联的蛋白质主要参与能量代谢过程,与已报道的单一物种转基因非预期效应的研究结果相同。该研究从代谢物和蛋白质两个方面说明转基因事件影响了这6种作物的能量代谢过程,并且该现象很可能普遍存在于多种转基因作物中。希望本研究结果可以为转基因农作物的安全评价提供参考。      

基于非靶向代谢组学分析不同地区羊肉代谢物的差异

为探究不同地区羊肉的代谢物差异,采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱技术,结合多元统计分析法和通路分析对青海茶卡、青海玉树、青海祁连、四川、内蒙古和宁夏共6个地区的特色羊肉进行非靶向代谢组学研究。结果显示,从青海3个地区羊肉中筛选出176个差异显著代谢物（VIP≥1,P<0.05）,主要包括氨基酸及其代谢物、苯和取代衍生物、有机酸及其衍生物、杂环化合物、核苷酸及其代谢物等,共注释到88条代谢通路,主要为组氨酸代谢、新陈代谢通路、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢通路、辅因子的生物合成和氨基酸的生物合成通路;从青海省内3地区和省外3地区当地特色羊肉中筛选出50种差异显著代谢物（VIP≥1,P<0.05,FC≥2或FC≤0.5）,主要包括氨基酸及其代谢物、甘油磷脂、脂肪酸、醇和胺类、苯和取代衍生物等,共注释到24条代谢通路,主要为新陈代谢通路、嘌呤代谢、酪氨酸代谢、铁死亡和花生四烯酸代谢通路。非靶向代谢组学可从整体水平上揭示不同地区羊肉的代谢差异,为不同地区特色羊肉的鉴别和品质评价提供方向。     

基于非靶向代谢组学的红花大金不同生育期烟叶代谢图谱差异分析

  目的  为分析不同生育期烟草烟叶代谢图谱差异。  方法  以烟草品种红花大金元为研究对象,采集团棵期、现蕾期和成熟期烟叶样品,利用LC-QTOF/MS进行代谢指纹图谱检测,利用统计分析方法对差异代谢物进行筛选,基于Spearman相关分析计算代谢物之间的相关性系数,利用MetaboAnalyst软件进行代谢通路富集分析。  结果  （1）不同生育期烟草样品代谢图谱存在明显差异,共鉴定出245个差异代谢物,其中类黄酮、有机酸、氨基酸、核苷、生物碱、脂类等物质种类最多。（2）烟碱及其衍生物,如烟碱-1-氧代、麦斯明、假木贼碱、马钱子碱、新烟碱、2, 3'-二联吡啶,均随烟草生育期而逐渐累积,而与烟碱合成相关的前体物质,如精氨酸、亚精胺、腐胺、羟基丁酸等,均随着生育进程逐渐减少,且与烟碱含量显著负相关。（3）与次级代谢物合成相关氨基酸和有机酸等物质在团棵期或现蕾期含量较多,而在成熟期含量较低,与成熟期次级代谢物合成有关。（4）大部分类黄酮和酚酸组分在成熟期时含量较高,可以提高烟草抗病和抗逆能力。（5）相关性分析发现,烟碱含量与谷氨酸、泛酸、吡哆醛、蜜二糖、3-羟基邻氨基苯甲酸和顺式玉米素-o-葡萄糖苷等物质显著正相关,可能是调控烟叶中烟碱含量的重要标志物。  结论  基于代谢组学揭示了不同生育期烟草代谢物变化规律,为优质烟草育种及品质分析提供技术支撑。      

基于非靶向代谢组学的片烟醇化进程判断及代谢物差异分析

为探究非靶向代谢物在烟叶醇化过程中的变化规律,利用基于GC-MS法的非靶向代谢组学技术对云南省3个产区（曲靖、红河和昆明）的上部和中部烟叶进行分析。结果表明：醇化过程中,烟叶中糖类、氨基酸类和多酚类物质相对含量逐渐下降,有机酸类物质相对含量逐渐升高。基于非靶向代谢物组成,烟叶醇化进程可分为3个阶段,云南上部和中部烟叶适宜醇化期分别为21～33个月和21～27个月。利用偏最小二乘判别分析（PLS-DA）,筛选出醇化前期至醇化中期的差异代谢物共16种,主要富集在糖代谢通路中;醇化中期至醇化后期的差异代谢物共10种,主要富集在有机酸代谢通路中。     

基于非靶向代谢组学分析黄桃果肉褐变过程中代谢产物的差异

以黄桃果实为试验材料,利用非靶向代谢组学研究其贮藏期间不同褐变程度果肉中的代谢物差异。采用主成分分析、聚类分析、正交偏最小二乘判别分析等方法分析不同褐变程度果肉中的差异代谢产物。结果表明:PE包装明显降低了黄桃果肉褐变指数,以无褐变的果肉为对照,共检出991种代谢物。在CK 12 d vs CK 0 d样本中,共检出206种显著上调代谢物和26种显著下调代谢物,而在PE 12 d vs CK 0 d样本中,共检出145种显著上调代谢物和58种显著下调代谢物。经HMDB通路分析,代谢物主要富集在13条通路中,其中,富集排名前6的通路分别是丙烷和聚酮化合物、脂质和类脂质分子、有机杂环化合物、有机酸及其衍生物、苯甲酸酯类、有机氧化合物。KEGG通路分析表明,代谢物主要富集在10条通路中,其中,富集排名前4的通路为其它次生代谢产物的生物合成、氨基酸代谢、辅因子和维生素的代谢通路,其它氨基酸代谢等通路。研究从代谢组学角度初步揭示了黄桃果肉褐变过程中代谢产物的差异性,为提高黄桃果实品质提供理论参考。     

基于代谢组学分析不同颜色花生红衣的组成差异

以不同颜色花生红衣为研究对象,采用液相色谱-质谱非靶向代谢组学方法,研究花生红衣品种间的差异代谢物及代谢通路。主成分分析结果表明,不同品种的花生红衣存在较大的代谢差异。依据正交偏最小二乘法模型的变量重要性投影值可分离出16 种差异代谢物,颜色较深的花生红衣山柰酚和表儿茶素-(4α→8)-没食子儿茶素-(4α→8)-儿茶素含量明显较多,且随着红衣颜色的加深,原花青素、杨梅素和槲皮素含量显著升高（P＜0.05）。富集差异代谢物的代谢通路共4 条,其中最显著的为黄酮和黄酮醇生物合成途径,山柰酚、槲皮素、杨梅素和芦丁等差异代谢物参与此通路,且颜色较深的花生红衣中山柰酚代谢旺盛,颜色较浅的花生红衣中杨梅素和槲皮素代谢旺盛,合成量较多。     

基于核磁共振代谢组学分析不同品种草莓的化学成分差异

目的采用基于核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)的代谢组学方法对"丰香""久香""宁玉"和"甜查理"4个不同品种草莓进行指纹图谱比较和化学成分差异分析。方法采用主成分分析法综合评价4个不同品种草莓的整体分布状况;采用正交偏最小二乘判别分析法筛选并鉴别出引起不同草莓品种有所差异的潜在差异代谢物。结果研究发现,苹果酸在"丰香"草莓中含量最低,蔗糖含量则最高;蔗糖在"久香"草莓中的含量最低;丙氨酸、柠檬酸、天冬酰胺、D-葡萄糖和D-果糖在"宁玉"中含量最低;丙氨酸、苹果酸、柠檬酸、天冬氨酸和D-葡萄糖在"甜查理"中含量最高。结论基于NMR的代谢组学技术可以用于草莓品种的鉴别和化学成分的差异分析,并为草莓的品种溯源提供科学数据。     

烤烟叶绿素含量遗传分析

应用主基因+多基因6个世代联合分析方法对烤烟丸叶×Coker319组合的总叶绿素含量性状进行了分析。结果表明:丸叶×Coker319组合的总叶绿素含量受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,主基因加性效应为-5.89,主基因显性效应为-3.47;B1、B2和F2世代总叶绿素含量的主基因遗传率分别为3.61%、46.11%和48.94%;多基因遗传率分别为52.04%、8.25%和0.00%,说明F2世代总叶绿素含量表现出较高的主基因遗传率,并受环境影响。对烤烟总叶绿素含量的改良要以主基因为主,同时注意环境的影响。     

低钾胁迫下烤烟苗期叶片的差异蛋白及其生物信息学分析

  目的  探究低钾胁迫下烤烟苗期叶片的差异表达蛋白, 并对其进行生物信息学分析, 为烟草品种选育与栽培调控奠定基础。  方法  分别在低钾和正常钾环境下培育烤烟高钾品系HKDN-5, 提取苗期烟叶总蛋白, 进行酶解, 液相色谱串联质谱和label-free蛋白定量分析。  结果  (1) 与正常钾相比, 低钾胁迫中发现101个差异表达蛋白(差异倍数大于1.5倍), 其中表达下调的有52个, 上调的有49个。(2)差异表达蛋白主要参与碳水化合物代谢、氨基酸代谢和脂质代谢等途径。其中, 上调蛋白具有碳水化合物运输和代谢相关功能的数量最多, 下调蛋白具有翻译后修饰、蛋白质转换和伴侣蛋白等相关功能的数量最多。  结论  物质代谢和应激反应相关蛋白在低钾胁迫下发生差异表达。      

烤烟人工发酵最佳工艺条件研究

以烤烟国家标准(40级)仿制样品和当年收购的河南烤烟为实验材料,采取40℃、42℃、45℃发酵法进行对比试验,以考察烟叶颜色变化、杂气消除、香气透发、评吸质量改善、主要化学成分的变化情况,研究各等级烟叶人工发酵的最佳工艺条件.结果表明分级标准规定的各主组中高等级烟叶适宜于40℃发酵法,较高等级适宜于42℃发酵法,低等级适宜于45℃发酵法.上部杂色组和光滑组适宜于40℃发酵法,其余副组中各等级烟叶适宜于45℃发酵法.一些等级如C3V、B2V、B3V、GY1、GY2等则适宜于45℃以上发酵法.     

松散回潮工序加工强度对烤烟烟叶感官特性的影响

为明确松散回潮工序对烤烟烟叶感官特性的作用,将烤烟烟叶在松散回潮工序最大设备性能范围内设定的不同加工强度条件下进行处理,比较工序加工前后及不同加工强度条件下的烟叶感官特性变化.结果表明:松散回潮工序加工强度影响烤烟烟叶香气风格,随着加工强度增大,香气风格变化的烟叶样品比例逐渐增大;松散回潮工序加工强度对烤烟烟叶香气质、杂气、细腻程度、刺激性和干净程度的影响较大,对香气量、浓度、劲头和干燥感的影响较小.在适宜的加工强度范围内,松散回潮工序具有改善烟叶香气质、细腻程度、干净程度和减小杂气、刺激性的作用.     

湖南烟区烤烟钾含量变化及聚类分析

采集湖南主产烟区上、中、下3个部位烤烟样本946份,采用连续流动法测定烟叶钾含量,研究了湖南烟区烤烟钾含量的变化特征并进行了聚类分析。结果表明:湖南主产烟区上、中、下3个部位烟叶钾含量均值分别为2.11%、2.34%、2.71%,其中含量小于2.0%的样本分别占43.6%、21.0%、5.5%,部分上部烟叶钾含量偏低;上、中部烟叶钾含量年度间存在极显著差异,下部烟叶钾含量年度间差异不显著;主栽的3个品种烟叶钾含量表现为K326>云烟87>云烟85,但差异不显著;生态区域间烟叶钾含量差异极显著,表现为湘中烟区高于湘西北烟区和湘南烟区;地区之间烟叶钾含量差异极显著,长沙市最高,娄底市最低,相对较高的地区有邵阳市、怀化市、衡阳市、常德市、郴州市和永州市;在空间变化上,由西南向东北表现为先降低后升高的趋势,由南向西北表现为降低趋势。根据聚类分析结果可将湖南烟区烤烟钾含量大体分为中钾、高钾、中偏低钾3大类型。     

烤烟叶片色素含量的高光谱预测模型研究

研究烤烟叶片的高光谱曲线特征,探索建立烤烟色素含量的高光谱预测模型,以促进高光谱技术在现代烟草农业中的发展。采用大田试验,分析了不同光质条件下,烤烟叶片光谱的特征。利用相关分析方法,确定了21个光谱参数与色素含量的相关性,并建立了叶片色素含量的高光谱线性与非线性模拟方程。不同光质处理下,烟叶叶片光谱曲线相似,在可见光与近红外短波区域差异比较明显,而在近红外长波区域基本没有差异。光谱参数G_NDVI和TCARI分别与叶绿素、类胡萝卜素含量之间有较好的相关性,并建立了预测模型。经精度检验的结果显示,模型能较好的预测烤烟色素含量。光谱参数G_NDVI和TCARI能有效检测烤烟色素含量,为高光谱技术在不同生态区域的应用提供理论依据。      

不同叶片结构烤烟化学成分的差异

为明确不同叶片结构烤烟化学成分的差异,以云烟85为材料,利用近红外光谱法测定了不同叶片结构样品的常规化学成分、多酚物质、有机酸及21种氨基酸的质量分数。结果表明,随叶片结构由紧密到疏松：(1)总植物碱和总氮的质量分数呈降低趋势,还原糖和总糖的质量分数及总糖/总植物碱比值、总氮/总植物碱比值呈升高趋势;(2)绿原酸质量分数在尚疏松至疏松的变化过程中显著降低;芸香苷质量分数、多酚总量呈先升高后降低趋势;(3)丙二酸、十四酸、亚油酸、二十酸的质量分数在尚疏松至疏松的变化过程中显著降低;乙酰丙酸的质量分数在尚疏松至疏松的变化过程中显著升高;(4)脯氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、丙氨酸、丝氨酸、谷氨酸、4-氨基丁酸、色氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、赖氨酸、甘氨酸和亮氨酸的质量分数及氨基酸总量逐渐下降。     

几个烤烟品种与施氮量等栽培因素对烟叶可用性的综合效用评价

以提高烟叶的内在品质和工业可用性为主攻方向,通过不同烤烟品种与施氮量、打顶时间和种植密度的正交试验,研究分析了试验因素对主要农艺性状、烟叶品质和经济性状的影响效用.结果表明,从降碱降焦、改善烟叶香气质和余味、增进香气量、提高烟叶的工业可用性考虑,烤烟品种的选择是关键,合理控制施氮量是重要保证,因地制宜地调控种植密度和确定打顶时间也有一定作用.3个供试品种中,以中烟98的烟叶质量综合评价最好.适当控制氮肥,平衡和改善烟株的氮营养状况,仍是今后提高基地烟叶质量和可用性的主要栽培调控措施.合理的种植密度和适宜的打顶时间,也是重要的农业配套技术.综合分析认为,本试验最优组合为中烟98施氮量97.5 kg/hm2,行距110cm,株距55 cm,种植密度16530株/hm2,50%中心花开放期打顶.     

提高烟叶含钾量技术途径的探讨

综述了近１０ 年国内烟叶含钾量方面的主要研究进展,在此基础上提出进一步提高广东南雄烟区烟叶含钾量的技术途径。     

烘烤过程中烟叶色素的降解及与化学成分的相关分析

研究了河南不同生态区烟叶在烘烤过程中叶绿素的降解及与化学成分的相关性，结果表明，叶绿素在变黄期降解量最大，平均为鲜叶含量的74．75％，且直至于筋期仍能缓慢降解，降解速度最快时期为开烤后24－36h。类胡萝卜素的降解总体上随着烘烤的进行，类胡萝卜素的含量逐渐下降，降解速度仍以灰黄期较快。在烘烤过程中，叶绿素和烘胡萝卜素的含量变化与水分含量呈极显著正相关，与总糖和还原糖含量呈极显著负相关。