Page 71 - 《广西植物》2025年第10期

１０ 期 张望舒等: 基于代谢组学的铁皮石斛生物活性物质比较分析 １ ８ ０ １

合物和酚类化合物含量较花部和叶部低ꎬ但是其 燥ꎬ保存于－８０ ℃用于后续实验ꎬ每个样本 ３ 个重复ꎮ
抗氧化活性依然较高( 李芳等ꎬ２０１９ꎻ张志信等ꎬ １.２ 仪器
２０１９ꎻ黄彪等ꎬ２０２１)ꎮ 超 高 效 液 相 色 谱 ( ｕｌｔｒａ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｑｕｉｄ
代谢组学分析是近年来 兴 起 的 研 究 技 术 手 ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙꎬＵＰＬＣ) ( ＥｘｉｏｎＬＣ ＴＭ ＡＤꎬ ＳＣＩＥＸꎬ 美
段ꎬ它从生物样本中检测并筛选出具有重要生物 国)ꎻ串联质谱( ｔａｎｄｅｍ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙꎬＭＳ / ＭＳ)
学和统计学意义的代谢物种类及成分ꎬ并进行鉴 (ＱＴＲＡＰ ® ６５００ ＋ꎬ ＳＣＩＥＸꎬ 美 国 )ꎻ 气 相 色 谱 仪
定与质控分析ꎬ筛选出具有显著差异的成分ꎬ进而 (Ａｇｉｌｅｎｔ ８８９０ꎬ美国)与质谱仪 ＤＢ￣５ＭＳ 柱(３０ ｍ ×
预测和分析其相关功能ꎬ以此阐明生物体的代谢 ０.２５ ｍｍ × ０. ２５ μｍꎬ５９７７Ｂꎬ Ｊ ＆ Ｗ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃꎬ 美
过程和变化机制ꎬ为实际应用提供指导ꎮ 本研究 国)ꎻ研磨仪[ ＭＭ ４００ꎬ弗尔德( 上海) 仪器设备有
通过对不同地区铁皮石斛的化学成分进行差异性 限公司ꎻ冻干机( Ｓｃｉｅｎｔｚ￣１００Ｆ)ꎻ电子天平( ＡＳ ６０ /
与相似性分析ꎬ研究基于代谢组学技术ꎬ成功鉴定 ２２０.Ｒ２ꎬＲＡＤＷＡＧ)ꎻ超声清洗仪[ ＫＱ５２００Ｅꎬ昆山
出 ２７ 种主要成分ꎬ有效地将不同产地的铁皮石斛 舒美( 昆山市超声仪器有限公司)ꎻ氮 吹 仪 ( ＸＤ￣
进行了区分ꎮ 研究者对不同品种石斛的活性成分 ＤＣＹ￣２４Ｙꎬ上海析达仪器有限公司)ꎻ多管涡旋振
进行了分析ꎬ结果表明黄酮类、氨基酸类、生物碱 荡器(ＭＩＸ￣２００ꎬ上海净信实业发展有限公司)ꎻ离
类及糖类这 ４ 种主要活性成分在含量分布上存在 心机(５４２４ＲꎬＥｐｐｅｎｄｏｒｆ)ꎮ
显著差异( Ｊｕａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０ꎻＣｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４)ꎮ １.３ 黄酮类化合物测定前处理和色谱采集条件
Ｑｉｎｇ 等(２０１６)运用代谢组学技术分析了不同生长 将生物样品放入冻干机ꎬ用研磨机将样品研
年限的铁皮石斛ꎬ依据代谢产物的积累情况ꎬ确定 磨成粉末状(３０ Ｈｚꎬ１.５ ｍｉｎ)ꎮ 用电子天平称量 ５０
石斛的最佳采收期为第 ３ 年ꎮ 李帆等(２０２２) 通过 ｍｇ 样品粉末ꎬ加入 １ ２００ μＬ、－２０ ℃ 预冷的 ７０％
对铁皮石斛在不同栽培环境下代谢组学数据的分 甲醇水溶液内标提取物( 按每 ５０ ｍｇ 样品加入 １
析ꎬ鉴别出多种具有差异性的化合物ꎬ并且认为林 ２００ μＬ 提取物的比例加入少于 ５０ ｍｇ 的提取物)ꎮ
下活树附生栽培与岩壁附生栽培显著促进了黄酮 每 ３０ ｍｉｎ 涡旋 １ 次ꎬ每次 ３０ ｓꎬ共 ６ 次ꎮ 离心( 设
类化合物的生物合成ꎬ为铁皮石斛栽培技术的创 置转速为 １２ ０００ ｒｍｉｎ ꎬ持续 ３ ｍｉｎ) 后ꎬ使用移
￣１
新提供了科学依据ꎮ 此外ꎬＬｉｕ 等(２０２３) 通过针对 液器小心吸出上清液ꎬ随后借助微孔滤膜( 滤膜孔
植物的代谢组学分析ꎬ揭示了铁皮石斛在传统加 径精准控制在 ０.２２ μｍ) 实施过滤处理ꎬ以此确保
工过程中功能成分的变化ꎬ发现特异性差异化学 样品纯净度ꎬ过滤完毕的样品随即被妥善保存ꎬ以
成分的富集主要集中在 ５ 种不同的代谢途径中ꎮ 供后续超高效液相色谱串联质谱( ＵＰＬＣ￣ＭＳ / ＭＳ)
本研究以铁皮石斛为材料ꎬ采用代谢分布和 上样检测所用ꎮ
差异聚类等方法ꎬ通过代谢组学检测进行系统分 实验采用 Ａｇｉｌｅｎｔ ＳＢ￣Ｃ１８ 型号的色谱柱ꎬ样品
析ꎬ拟探讨以下问题:(１) 分析铁皮石斛根、茎、叶 测定环节引入梯度洗脱程序ꎬ初始阶段流动相比
中类黄酮、氨基酸和糖类及其含量的差异ꎻ(２) 根 例设为 ９５％ Ａ、５％ Ｂꎬ随即在 ９ ｍｉｎ 内ꎬ按线性规
据这些差异代谢物质构建出动态分布模型ꎬ分析 律将比例逐步调整至 ５％ Ａ、９５％ Ｂꎬ维持该比例 １
模型规律ꎮ 本研究以期为其生物活性物质代谢合 ｍｉｎꎬ促使目标代谢物充分洗脱ꎻ紧接着ꎬ在 １ ｍｉｎ

成机理研究提供丰富的理论依据ꎮ 内快速切换流动相比例ꎬ恢复至 ９５％ Ａ、５.０％ Ｂꎬ
并稳定保持 ９ ｍｉｎꎬ确保色谱柱状态平衡ꎮ 整个分
１ 材料与方法 析流程中ꎬ流速稳定控制在每分钟 ０.３５ ｍＬꎬ柱温

恒定维持于 ４０ ℃ ꎬ进样量精准设定为 ２ μＬꎮ
１.１ 材料 经色谱柱分离的流出液ꎬ无缝对接至 ＥＳＩ 三重

本试验材料为 ３ 年生红杆软脚铁皮石斛鲜样ꎬ 四极杆线性离子阱( ＱＴＲＡＰ)￣ＭＳ 设备ꎮ ＥＳＩ 源运
取自浙江省宁波市江北区慈城镇一铁皮石斛种植 行参数经过精细调试:将源温度固定在 ５５０ ℃ ꎮ
基地ꎬ该基地执行浙江省地方标准«铁皮石斛生产 碰撞激活解离( ｃｏｌｌｉｓｉｏｎａｌ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎꎬ
技术规程»ＤＢ３３ / Ｔ ６３５—２０２１ 进行种植ꎮ 挑选无病 ＣＡＤ)模式设为高ꎬ确保离子高效碎片化ꎮ 此外ꎬ
虫害ꎬ生长健康的植株ꎬ取根、茎、叶洗净后冷冻干 还 针 对 单 个 多 反 应 监 测 ( ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ