对不同生长阶段大蒜鳞茎成分的代谢组学分析方法技术

本发明专利技术公开了对不同生长阶段大蒜鳞茎成分的代谢组学分析方法，涉及检测分析技术领域。对不同生长阶段大蒜鳞茎成分的代谢组学分析方法包括：将不同生长阶段的大蒜鳞茎样品进行化学成分非靶向代谢组学分析，对采集到的数据进行处理筛选出差异代谢物，对得到的差异代谢物进行鉴别和确证，并分析差异代谢物在不同生长阶段的变化规律。能够快速准确地找出不同生长期大蒜鳞茎中的差异代谢产物，一方面可了解代谢物在鳞茎中的累积规律，另一方面可根据不同的消费、加工等需求选择不同生长阶段的大蒜鳞茎，从而为大蒜的合理消费及适时采收提供依据。

Metabonomics analysis of garlic bulb components in different growth stages

【技术实现步骤摘要】
对不同生长阶段大蒜鳞茎成分的代谢组学分析方法
本专利技术涉及检测分析
，且特别涉及对不同生长阶段大蒜鳞茎成分的代谢组学分析方法。
技术介绍
大蒜(拉丁名：AlliumsativumL.)是世界上重要的药食同源植物之一，具有抗菌、防癌抗癌、预防和治疗心血管疾病、抗氧化等重要的生理功能。大蒜中不仅含有蒜氨酸等功能性成分，还含有丰富的氨基酸、多酚、维生素等营养成分。大蒜鳞茎在整个生长过程中均有食用价值，且其营养品质成分在不同生长期差异较大，进而不同阶段的大蒜可能会有不同的应用价值。但是，现有的检测方法不能直观的反应各代谢物在不同生长阶段的变化情况，无法对不同生长阶段的大蒜应用提供指导。鉴于此，提出本申请。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种对不同生长阶段大蒜鳞茎成分的代谢组学分析方法，其能够对不同生长阶段的大蒜鳞茎进行成分的分析，准确地找出不同生长期大蒜鳞茎中的差异代谢产物。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出了一种对不同生长阶段大蒜鳞茎成分的代谢组学分析方法，包括如下步骤：将不同生长阶段的大蒜鳞茎样品进行化学成分非靶向代谢组学分析，对采集到的数据进行处理筛选出差异代谢物，对得到的差异代谢物进行鉴别和确证，并分析差异代谢物在不同生长阶段的变化规律。本专利技术实施例提供一种对不同生长阶段大蒜鳞茎成分的代谢组学分析方法的有益效果是：其通过将不同生长阶段的大蒜鳞茎样品进行化学成分非靶向代谢组学分析，对采集到的数据进行处理进而筛选出差异代谢物，然后对得到的差异代谢物进行鉴别和确证进而确定差异代谢物，并分析差异代谢物在不同生长阶段的变化规律。能够快速准确地找出不同生长期大蒜鳞茎中的差异代谢产物，一方面可了解代谢物在鳞茎中的累积规律，另一方面可根据不同的消费、加工等需求选择不同生长阶段的大蒜鳞茎，从而为大蒜的合理消费及适时采收提供依据。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为不同生长期大蒜鳞茎上调和下调代谢物数量统计图；图2为不同生长期大蒜鳞茎和QC样本的PCA得分图(A)；图3为不同生长期大蒜鳞茎和QC样本的载荷图(B)；图4为不同生长期大蒜鳞茎差异代谢物层次聚类热图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例提供的一种对不同生长阶段大蒜鳞茎成分的代谢组学分析方法进行具体说明。本专利技术实施例提供了一种对不同生长阶段大蒜鳞茎成分的代谢组学分析方法，包括如下步骤：将不同生长阶段的大蒜鳞茎样品进行化学成分非靶向代谢组学分析，对采集到的数据进行预处理筛选出差异代谢物，对得到的所述差异代谢物进行鉴别和确证，并分析所述差异代谢物在不同生长阶段的变化规律。专利技术人创造性地进行不同生长阶段大蒜鳞茎差异代谢物的筛选和分析，一方面可了解代谢物在鳞茎中的累积规律，另一方面可根据不同的消费、加工等需求选择不同生长阶段的大蒜鳞茎，从而为大蒜的合理消费及适时采收提供依据。本专利技术实施例提供的分析方法具体包括如下步骤：S1、样品制备大蒜鳞茎样品的制备过程包括：将采集到的不同生长阶段的大蒜鳞茎剥皮，经过冷冻干燥后进行粉碎得到大蒜粉末，对大蒜粉末进行提取得到大蒜提取液以更便于进行代谢物的分离和定性分析。其中，不同生长阶段的大蒜鳞茎样品的采集过程包括：自大蒜鳞芽开始发育时开始采样，每隔1周采样1次，直至大蒜正常采收后的两周终止采样。优选地，冷冻干燥过程是在-80～-60℃下干燥48h以上，在较低温度下进行干燥能够充分保持代谢物，以免代谢物进行流失，影响分析的准确性。粉碎过程是将冷冻干燥后的大蒜鳞茎粉碎至50-70目，以更好地进行有效成分的提取。进一步地，大蒜提取液的制备包括：将大蒜粉末与提取剂混合后进行超声处理再经过离心分离取上清液；提取剂是由甲酸、甲醇和水混合而得，其中，甲酸的质量分数为0.08-0.12％，甲醇和水的体积比为2-4:1；100mg大蒜粉末对应提取剂的体积为7-8mL。专利技术人对大蒜粉末与提取剂的配比进行了调整，以更充分地将大蒜中的代谢物进行提取，若大蒜粉末与提取剂的配比过大或过小均会影响代谢物的提取种类和提取量。优选地，超声处理过程是在20-30℃的温度条件下超声10-20min；离心分离过程是在3-5℃、8000-12000rpm条件下，离心3-8min；以提取体系更好地分层，分离得到上清液。在一些优选的实施例中，大蒜提取液的制备还包括：将上清液经0.1-0.3μm的有机滤膜进行过滤，以去除混杂地有机溶剂等杂质。取等量的上清液作为质量控制样品，以提升整体分析方法的准确性。S2、非靶向代谢组学分析非靶向代谢组学分析的过程中采用高效液相色谱进行组分分离，并应用质谱进行分析。其中，色谱条件包括：色谱柱温度为35-45℃，进样流速为0.2-0.4μL/min，进样体积为1.5-2.5μL；流动相包括第一流动相和第二流动相，第一流动相为甲酸和甲酸铵形成的水溶液，且甲酸的质量分数为0.1-0.2％，甲酸铵的浓度为8-12mM，第二流动相为质量分数为0.1-0.2％的甲酸乙腈溶液；梯度洗脱过程是采用第一流动相和第二流动相配比逐渐变化进行洗脱，在0-8min，第二流动相的质量分数从90％逐渐下降为80％；在8-13min，第二流动相的质量分数从80％逐渐下降为70％；在13-16min，第二流动相的质量分数从70％逐渐下降为60％；在16-16.1min，第二流动相的质量分数从60％逐渐增加为90％；最后，在流动相中第二流动相质量分数为90％平衡3.5-4.5min。需要说明的是，专利技术人进一步优化了色谱条件，以使代谢物更好地进行分离，特别是流动相的选择和洗脱梯度的控制，进一步提升代谢物的分离效果。在一些优选的实施例中，色谱柱为Amide柱，专利技术人发现选择该中色谱柱能够更好地分离代谢物。其中，质谱条件包括：分辨率为65000-75000FWHM，喷雾电压2.5-3.5KV，鞘气压力25-35psi，辅助气8-12arb，毛细管温度为300-350℃，辅助气温度为320-380℃；更优选地，质谱扫描模式为fullMS-dd/MS2，fullMS对应的扫描范围70-1050m/z；dd/MS2对应的分辨率为17000-18000，NCE设定为25-35eV。质谱条件的控制能够进一步提升分析的准确度，为更好地筛选出差异代谢产物奠定基础。S3、筛选差异代谢物筛选差异代谢物是将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对不同生长阶段大蒜鳞茎成分的代谢组学分析方法，其特征在于，包括如下步骤：/n将不同生长阶段的大蒜鳞茎样品进行化学成分非靶向代谢组学分析，对采集到的数据进行处理筛选出差异代谢物，对得到的所述差异代谢物进行鉴别和确证，并分析所述差异代谢物在不同生长阶段的变化规律。/n

【技术特征摘要】
1.一种对不同生长阶段大蒜鳞茎成分的代谢组学分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
将不同生长阶段的大蒜鳞茎样品进行化学成分非靶向代谢组学分析，对采集到的数据进行处理筛选出差异代谢物，对得到的所述差异代谢物进行鉴别和确证，并分析所述差异代谢物在不同生长阶段的变化规律。


2.根据权利要求1所述的对不同生长阶段大蒜鳞茎成分的代谢组学分析方法，其特征在于，所述大蒜鳞茎样品的制备过程包括：将采集到的不同生长阶段的大蒜鳞茎剥皮，经过冷冻干燥后进行粉碎得到大蒜粉末，对所述大蒜粉末进行提取得到大蒜提取液；
优选地，冷冻干燥过程是在-80～-60℃下干燥48h以上；
优选地，粉碎过程是将冷冻干燥后的大蒜鳞茎粉碎至50-70目；
优选地，不同生长阶段的所述大蒜鳞茎样品的采集过程包括：自大蒜鳞芽开始发育时开始采样，每隔1周采样1次，直至大蒜正常采收后的两周终止采样。


3.根据权利要求2所述的对不同生长阶段大蒜鳞茎成分的代谢组学分析方法，其特征在于，所述大蒜提取液的制备包括：将所述大蒜粉末与提取剂混合后进行超声处理再经过离心分离取上清液；
优选地，所述提取剂是由甲酸、甲醇和水混合而得，其中，甲酸的质量分数为0.08-0.12％，甲醇和水的体积比为2-4:1；
优选地，100mg所述大蒜粉末对应所述提取剂的体积为7-8mL；
优选地，超声处理过程是在20-30℃的温度条件下超声10-20min；
优选地，离心分离过程是在3-5℃、8000-12000rpm条件下，离心3-8min；
优选地，所述大蒜提取液的制备还包括：将所述上清液经0.1-0.3μm的有机滤膜进行过滤；
优选地，所述大蒜提取液的制备还包括：取等量的所述上清液作为质量控制样品。


4.根据权利要求1所述的对不同生长阶段大蒜鳞茎成分的代谢组学分析方法，其特征在于，所述非靶向代谢组学分析的过程中采用高效液相色谱进行组分分离，并应用质谱进行分析；
优选地，色谱条件包括：色谱柱温度为35-45℃，进样流速为0.2-0.4μL/min，进样体积为1.5-2.5μL；流动相包括第一流动相和第二流动相，所述第一流动相为甲酸和甲酸铵形成的水溶液，且甲酸的质量分数为0.1-0.2％，甲酸铵的浓度为8-12mM，所述第二流动相为质量分数为0.1-0.2％的甲酸乙腈溶液；
优选地，梯度洗脱过程是采用所述第一流动相和所述第二流动相配比逐渐变化进行洗脱，在0-8min，所述第二流动相的质量分数从90％逐渐下降为80％；在8-13min，所述第二流动相的质量分数从80％逐渐下降为70％；在13-16min，所述第二流动相的质量分数从70％逐渐下降为60％；在16-16.1min，所述第二流动相的质量分数从60％逐渐增加为90％；最后，在流动相中所述第二流动相质量分数为90％平衡3.5-4.5min；
更优选地，所述色谱柱为Amide柱。


5.根据权利要求4所述的对不同生长阶段大蒜鳞茎成分的代谢组学分析方法，其特征在于，质谱条件包括：分辨率为65000-75000FWHM，喷雾电压2...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱静，刘平香，钱永忠，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11