Page 81 - 《广西植物》2023年第12期

１２ 期 胡悦等: 基于 ＬＣ￣ＭＳ 代谢组学技术的丽豆－大豆差异代谢物比较研究 ２ ２ ４ ７

论支持ꎻＹｕａｎ 等(２０２１) 探究了西瓜野生种和栽培 １.２ 代谢物提取
种间的差异代谢物ꎬ共鉴定出 ４３１ 种差异代谢物ꎬ 主要处理流程如下:(１) 取大豆和丽豆种子各
为基于代谢组学的西瓜果实改良提供了数据基 １０ ｇ(大约 １００ 粒)ꎬ研磨仪充分打碎、研磨至粉状
础ꎬ促进了其营养特性的增强或种质的升级ꎮ 由 待用ꎻ(２) 在 １.５ ｍＬ ＥＰ 管中加入 １００ μＬ( 约 １００
此可见ꎬ基于 ＬＣ￣ＭＳ 技术的代谢组研究为我们解 ｍｇ)步骤(１) 中的样本ꎬ再加入 ３００ μＬ 甲醇和 ２０
析不同植物的代谢物差异和营养价值比较提供了 μＬ 内标ꎬ涡旋混匀 ３０ ｓꎻ(３) 冰水浴超声 １０ ｍｉｎꎻ
一种高效的方法ꎮ (４)零下 ２０ ℃ 静置 １ ｈꎻ(５) 在 ４ ℃ ꎬ１３ ０００ ｒ
￣１
丽豆作为我国华北地区特有的一种珍稀野生 ｍｉｎ 条件下将样本离心 １５ ｍｉｎꎻ(６)小心取 ２００ μＬ
植物资源(谢勇等ꎬ２０１８)ꎬ亟须我们全面了解丽豆 上清 液 加 入 ２ ｍＬ 进 样 瓶 中ꎬ 再 取 ２００ μＬ ＱＣ
的代谢组成分ꎬ以评估其营养价值ꎬ从而为我们对 (ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ) 样本上机检测ꎮ
１.３ 上机检测
丽豆资源的深度开发和高效利用提供科学依据ꎮ
大豆(Ｇｌｙｃｉｎｅ ｍａｘ) 是丽豆的近缘种ꎬ它们同属于 由沃特世 Ａｃｑｕｉｔｙ Ｉ￣Ｃｌａｓｓ ＰＬＵＳ 超高效液相串
豆科蝶形花亚科ꎬ也是人们日常植物蛋白最重要 联沃特世 Ｘｅｖｏ Ｇ２￣ＸＳ ＱＴｏｆ 高分辨质谱仪组成用
的来源之一(武林琳ꎬ２０２２)ꎬ其所含有的多种生物 于代谢组学分析的液质联用系统ꎬ所使用色谱柱
活性成分对预防各种心脑血管疾病、糖尿病和癌 为购 自 沃 特 世 的 Ａｃｑｕｉｔｙ ＵＰＬＣ ＨＳＳ Ｔ３ 色 谱 柱
(１.８ μｍꎬ ２.１ ｍｍ × １００ ｍｍ)ꎮ
症起到一定的作用( Ｋｕｍａｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３)ꎮ 因此ꎬ
本研究选择大豆为对照样品ꎬ采用基于 ＬＣ￣ＭＳ 技 正离子模式:流动相 Ａ 为 ０.１％ 甲酸水溶液ꎻ
流动相 Ｂ 为 ０.１％甲酸乙腈ꎮ 负离子模式:流动相
术的比较代谢组方法对丽豆和大豆的代谢产物进
Ａ 为 ０.１％甲酸水溶液ꎻ流动相 Ｂ 为 ０.１％ 甲酸乙
行比较ꎬ并通过 ＫＥＧＧ 数据库开展代谢通路富集
腈ꎮ 进样体积为 １ μＬꎮ
分析ꎬ解析其功能和作用ꎬ以期深入评估丽豆的营
１.４ 代谢物定量
养价值和应用前景ꎮ 本研究结果将为我们对丽豆
对 ＭａｓｓＬｙｎｘ Ｖ４. ２ 采 集 的 原 始 数 据 使 用
资源的开发利用ꎬ以及为将来全面揭示丽豆代谢
Ｐｒｏｇｅｎｅｓｉｓ ＱＩ 软件做峰提取、峰对齐等数据处理操
组组成提供数据基础ꎮ
作ꎬ基于 Ｐｒｏｇｅｎｅｓｉｓ ＱＩ 软件在线 ＭＥＴＬＩＮ 数据库及
北京百迈客生物科技有限公司自建库进行鉴定ꎬ
１ 材料与方法
同时进行理论碎片识别ꎮ 分析前先对数据进行归
一化处理ꎬ采取的方式是总峰面积归一化即每个
１.１ 材料
样本的每个代谢物除以该样本总的峰面积ꎮ
在本研究中ꎬ大豆是生活超市中最常见的黄
１.５ ＫＥＧＧ 分析
大豆ꎬ而丽豆采自其原生境之一的山西省太原市
将所有鉴定到的代谢物整理成∗.ｔｘｔ 文件ꎬ上
天 龙 山 自 然 保 护 区 的 山 坡 灌 木 丛 中 传至 ＫＥＧＧ 数据库(ｈｔｔｐｓ:/ / ｗｗｗ.ｋｅｇｇ.ｊｐ / ｋｅｇｇ / ) 代
(１１２° ２５′ １０.５６″ Ｅ、３７° ４３′ ２２.４４″ Ｎ)ꎬ海拔 １ １８０
谢物通路进行注释分析ꎬ在注释结果中ꎬ选取 ＫＯ
ｍꎮ 天龙山自然保护区地处黄土高原及华北平原 ｐａｔｈｗａｙ ｌｅｖｅｌ２ 条 目 注 释 最 多 的 Ｔｏｐ２０ 注 释 信 息
交界抬升区ꎬ海拔落差大ꎬ气候分区丰富ꎬ属暖温
绘图ꎮ
带大陆性季风气候ꎬ受季风影响ꎬ夏秋多雨并集
中ꎬ冬春 干 旱 多 西 北 风ꎬ 多 年 平 均 降 水 量 为 ４８７ ２ 结果与分析
ｍｍ(郭艳萍和李洪建ꎬ２０２２)ꎬ年内降水分配不均ꎬ
主要集中于 ７—９ 月ꎻ保护区内植物资 源 较 为 丰 ２.１ 丽豆与大豆代谢组成分分析
富ꎬ植被覆盖度高ꎬ且相对稳定ꎬ具有典型的北温 丽豆和大豆中共检测到１ ８５７种代谢组成分ꎬ
带性质(郭秋霞ꎬ ２０２１)ꎮ 按照生态学调查采样方 分属于 ６８ 个种类( 图 ２)ꎮ 其中ꎬ其他类的化学成
法我们采集了 ５０ 株丽豆的种子( 图 １)ꎬ种子带回 分最多ꎬ有 １ ２７１ 种ꎻ在剩余的 ５８６ 种代谢组成分
实验室后ꎬ每株随机选取 ３ ~ ５ 粒饱满的种子制成 中ꎬ种类最多的前 ６ 位分别为羧酸及其衍生物( 即
１ 份混合样品用于后续的代谢组分析ꎮ 氨基酸类)(１３５ 种)、脂肪酰基(６８ 种)、丙烯醇脂