基于广泛靶向代谢组学的苦楝嫩叶和成熟叶次生代谢物差异解析

摘要

【目的】探究苦楝嫩叶与成熟叶中次生代谢物种类及含量的差异，为苦楝叶片资源的精细化开发与利用提供理论依据。【方法】以苦楝嫩叶和成熟叶为试验材料，采用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）联用技术进行代谢物分析。通过自建数据库MVDB和公共代谢信息数据库，对嫩叶和成熟叶的差异代谢物进行主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）及聚类分析。基于京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）数据库对差异代谢物代谢途径进行注释，并筛选显著差异代谢物。【结果】在苦楝嫩叶和成熟叶中，共检测到1 329种差异代谢物，包括萜类、黄酮、氨基酸及其衍生物、酚酸类、生物碱、脂质、木脂素与香豆素、有机酸、核苷酸及其衍生物、鞣质、甾体、醌类等13类物质，其中萜类、黄酮和氨基酸及其衍生物3类次生代谢物占比较高，分别为30.02%,13.09%和13.09%。萜类物质是苦楝叶片中主要的次生代谢物成分，其也是重要的药理活性物质。代谢组学分析表明，成熟叶与嫩叶中存在615种上调差异代谢物和714种下调差异代谢物。KEGG富集分析显示，在苦楝嫩叶和成熟叶中差异代谢物主要参与核苷酸代谢、多种植物次生代谢物生物合成、硫代葡萄糖苷生物合成、色氨酸代谢及代谢途径等合成途径。【结论】苦楝嫩叶和成熟叶中的代谢物种类差异较小，但含量差异明显，且嫩叶中具有抗虫活性的萜类物质含量明显高于成熟叶。

关键词

苦楝 / 叶片 / 广泛靶向代谢组学 / KEGG富集分析 / 差异代谢物