周功克课题组利用液质联用技术在解析银杏苯丙烷代谢时空表达谱方面取得重要进展

    2022-05-06 16:30:13 作者:孟杰 来源:澳门威斯尼斯人6130app下载          浏览数:0

  银杏树体高大、树形优美、叶型美观、春秋迥异,是集自然景观与人文景观、药用与观赏价值于一体的多功能经济树种。银杏作为药用植物已有600多年的历史,是全世界应用范围最广泛的天然药物之一。银杏叶、种仁、外种皮和花粉等都可作为药用成分,目前已被广泛用于临床医学、保健品和保健品等行业。

  银杏中的活性成分主要来源于苯丙烷代谢途径,它们的含量多少直接决定各种银杏产品的品质和生产成本。对这些活性成分的含量变化规律进行实时有效的监测将有助于更好地评价银杏原材料的品质。然而,关于这些活性成分在银杏根茎叶等主要组织中的时空表达谱仍不清楚。

  近日,澳门威斯尼斯人6130app下载周功克课题组在Food Chemistry(中科院1区,IF:7.5)上在线发表了“Conduction of a Chemical Structure-guided Metabolic Phenotype Analysis Method Targeting Phenylpropane Pathway via LC-MS: Ginkgo biloba and Soybean as Examples”的研究论文。

  

  在该研究中,首先针对苯丙烷代谢途径中化合物的化学结构特点设计了一份“化学结构周期表”,并在充分总结前人研究基础上,筛选收集了103个具有代表性的化合物作为检测含量变化的标志物;接着,克服了62个同分异构体在常规代谢组分析中难以定性的困难后,利用超高效液相色谱串联三重四级杆质谱检测技术中的多反应监测(multiple reaction monitor, MRM)方法建立了这些标志物的高精度分析数据库;最后,利用该方法首次发现银杏中含有牡荆素、异牡荆素等碳苷类黄酮以及黄芩类药用植物中富含的黄芩素、汉黄芩素、乔松素等重要活性成分,进一步证明了银杏中丰富的黄酮种类是其作为药用植物的物质基础。另外,我们还发现银杏根茎叶不同组织中苯丙烷代谢存在精巧的时空表达平衡特性:一方面,在叶片发育期即可快速并充足的合成类黄酮成分用于保护叶片不受病原菌和紫外线侵害;另一方面,在种子发育时期苯丙烷代谢合成趋势由类黄酮及时转向苯丙素类用于合成木质素以支持茎部生长。此外,该时空表达谱有助于选取最佳发育时期的银杏叶作为各种银杏产品的原材料,这样既可以保证原材料中含有丰富的类黄酮种类,又可以降低木质素含量,进而提高各种银杏叶产品的品质。

  

  图1. 银杏苯丙烷代谢时空表达谱解析流程图

  澳门威斯尼斯人6130app下载孟杰讲师为该论文的第一作者,澳门威斯尼斯人6130app下载周功克教授和南京林业大学汪贵斌教授为该论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、山东省博士基金、山东省草学一流学科项目和中科院生物资源项目的资助,数据获取与分析得到我校中心实验室色谱质谱平台的大力支持。

  文章链接:Conduction of a Chemical Structure-guided Metabolic Phenotype Analysis Method Targeting Phenylpropane Pathway via LC-MS: Ginkgo biloba and Soybean as Examples (https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.133155

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