开运辣椒是茄科辣椒属的一年生或多年生草本植物，原产于中南美洲，约莫正在16世纪后期传到中国食品，是一种厉重的蔬菜作物。辣椒果实拥有充分的色彩，而且色彩会正在果实的分别发育阶段产生改变。天然界中大部门辣椒的未熟果均为绿色或浅绿色，少数辣椒质料的未熟果中有花青素蕴蓄聚集，露出紫色。HN191是本课题组选育的朝天椒质料，未熟果呈紫色食品、老熟果呈赤色，于2020年通过四川省非厉重农作物种类认定委员会认定。二荆条辣椒是四川有名地方种类，其未熟果为绿色，老熟果为赤色。

　　成都邑农林科学院的谭华强、唐有万 * 和芦山县农业乡村局的铁曼曼等人 采用基于液相色谱-质谱（LC-MS）的非靶向代谢组学格式，探究HN191和二荆条正在果实未熟期和老熟期代谢物品种和含量的改变，为精良辣椒种类的选育及斥地使用供给参考。

　　质地职掌（QC）理解是评议基于质谱技巧的代谢组学数据质地与牢靠性的厉重症结。本探究的QC样本由每个样品各取10μL羼杂构成，通过检测取得正、负离子形式下的质谱总离子流（TIC）重叠图（图1）。可见QC样本总离子流重叠性好，峰折柳度高，讲明仪器安靖性较好，得出的数据结果牢靠。

　　紫色辣椒质料HN191花后30、60 d的果实（简称为HN30、HN60），以及二荆条花后30、60 d的果实（简称为EJT30、EJT60），共4 组样本，每组6 个果实（即6 个生物学反复），合计24 个果实样品。

　　对24 个样本举办代谢组定性和定量理解，正在正、负离子形式下共检测到了20 733 个峰，个中说明到3 439 个代谢物。对EJT30、EJT60以及HN30、HN60四个分组共24个样品检测出的整个代谢物举办PCA，结果如图2所示。PC1的奉献率为36.97%，PC2的奉献率为14.71%，2种PC奉献率之和为51.68%开运，讲明2个PC根基或许响应辣椒果实样品的厉重特性音讯。QC样本严密集会正在核心地位，进一步讲明检测仪器的安靖性较好，所获数据质地较高。4组辣椒果实样品被鲜明分为4个区域，没有重叠，讲明2个种类未熟果和老熟果之间的代谢物区别明显。同时每组组内样品均集会正在95%置信区间内，讲明组内样品的反复性较好。

　　HN30 vs EJT30、HN60 vs EJT60、HN60 vs HN30三个分组一起样品都位于置信区间内，而且两两之间分别鲜明，讲明相互之间拥有明显区别（图3）。 参数R 2Y 和Q 2Y 都大于0.98，置换查验结果显示Q 2Y 拟合回归线斜率为正，且从左到右大部门赤色Q 2Y 点均低于蓝色R 2Y 点，证据评估模子没有产生过拟合。以上结果讲明OPLS-DA模子安靖牢靠，可凭据VIP值理解筛选区别代谢物。

　　基于OPLS-DA模子，以VIP＞1、FC＞2以及P＜0.05为阈值筛选区别代谢物。结果正在HN30 vs EJT30组（EJT30为比照）中判定出1065个区别代谢物，个中551个上调，514个下调。正在HN60 vs EJT60组（EJT60为比照）判定出1010个区别代谢物，个中641个上调，369个下调。正在HN60 vs HN30组（HN30为比照）判定出1487个区别代谢物，个中650个上调，837个下调。这些区别代谢物厉重征求其他次级代谢物合成、氨基酸代谢、辅因子和维生素代谢、萜类和聚酮类化合物代谢、脂类代谢、碳水化合物代谢、核苷酸代谢七大类（图4A）。

　　为了更直观地浮新颖谢物正在分别样品之间的改变情状，对HN30 vs EJT30、HN60 vs EJT60、HN60 vs HN30三个比对组的区别代谢物含量举办方针聚类理解（图5）。色彩流露含量，绿色流露含量下调，赤色流露含量上调。横向是代谢物的聚类，聚类枝越短代表形似性越高，聚正在一簇的代谢物拥有形似功效或配合介入统一代谢途径。纵向是样品的聚类，每个种类正在30 d或60 d巨细的果实样品均聚为一类，且区别代谢物含量极端迫近，讲明组内样品反复性较好。而区别代谢物正在3个比对组两两之间的含量区别较大，证据相互之间存正在较大区别。该结果与PCA结果（图2）根基一概。

　　图6浮现了3个比对组中P值最幼的前20个富集通途。正在HN30 vs EJT30组，KEGG数据库说明456个区别代谢物，蕴涵区别代谢物最多的前5条KEGG通途区分是吲哚生物碱生物合成（ko00901）、ABC转运器（ko02010）、黄酮与黄酮醇生物合成（ko00944）、种种植物次生代谢产品的生物合成（ko00999）、苯丙烷生物合成（ko00940）。正在HN60 vs EJT60组，KEGG数据库说明450个区别代谢物，蕴涵区别代谢物最多的前5条KEGG通途区分是类黄酮生物合成（ko00941）、黄酮和黄酮醇生物合成（ko00944）、ABC转运器（ko02010）、异黄酮生物合成（ko00943）、氨基糖和核苷酸糖代谢（ko00520）。正在HN60 vs HN30组，KEGG数据库说明630个区别代谢物，蕴涵区别代谢物最多的前5条KEGG通途区分是异喹啉生物碱生物合成（ko00950）、卟啉代谢（ko00860）、种种植物次生代谢物的生物合成（ko00999）、黄酮和黄酮醇生物合成（ko00944）、花青素生物合成（ko00942）。

　　挑选出3个比对组类黄酮联系通途的区别代谢物绘造其含量热图（图7）。正在类黄酮生物合成通途中，总共有28个区别代谢物，个中二氢杨梅素、绿原酸、根皮苷、芹菜酚、柚皮素等21种代谢物正在HN191的30、60 d果实中的含量均高于二荆条。

　　正在异黄酮生物合成通途中，总共有21个区别代谢物。与二荆条30 d果实比拟，HN30中的5-羟基拟人参皂苷元、丙二酰染料木素、甘果素等16种代谢物含量鲜明较高，其余5种代谢物含量较低。与二荆条60 d果实比拟，HN60中的大豆黄酮苷、芒柄花素苷、大豆黄素苷等16种代谢物含量鲜明较高，其余5种代谢物含量较低。

　　正在花青素生物合成通途中，总共有25个区别代谢物。与二荆条30 d果实比拟，HN30果实中的飞燕草素、矢车菊素3-O-β-D-桑布糖苷、天竺葵素3-葡萄糖苷5-咖啡酰葡萄糖苷等11种代谢物含量鲜明较高，其余14种代谢物含量较低。与二荆条60 d果实比拟，HN60中的天竺葵素3-O-葡萄糖苷食品、矢车菊素3-O-芸香糖苷5-O-β-D-葡萄糖苷、飞燕草素5-O-β-D-葡萄糖苷3-O-β-D-桑布糖苷等13种代谢物含量鲜明较高，其余12种代谢物含量较低。

　　正在黄酮与黄酮醇生物合成通途中，总共有35个区别代谢物开运。与二荆条30 d果实比拟，HN30中的山柰酚-3-O-芸香糖苷、芹菜素7-O-β-D-葡萄糖苷、芸香苷等16种代谢物含量鲜明较高，其余19种代谢物含量较低。与二荆条60 d果实比拟，HN60中的槲皮素3-O-葡萄糖苷、木犀草素7-O-葡糖苷酸、紫云英苷等19种代谢物含量鲜明较高，其余16种代谢物含量较低。

　　与HN30比拟，正在HN60中上述4个通途平区分有10开运、19、11个和9个代谢物含量显示上调，其余代谢物则显示下调。

　　HN191和二荆条正在果形、果色（厉重是未熟果色彩）、单果质地等方面存正在鲜明区别。HN191是朝天椒，单果质地约4 g。二荆条是线 d果实的代谢组。PCA结果显示，2 个种类取得鲜明分别，没有重叠。区别代谢物含量的热图也显示2 个种类果实之间的代谢物含量区别鲜明。

　　正在统一辣椒种类果实分别发育阶段，也存正在较大的代谢组区别。辣椒果实正在发育和成熟流程中会正在色彩、香气、养分因素和软化方面产生宏大改变。这些改变的产生是因为种种生化和心理流程的改动，征求基因表达、酶活性改动和代谢物合成。HN30和HN60的PCA结果显示，分别发育期的果实被鲜明分别。代谢物含量热图也显示HN30和HN60代谢物的含量区别鲜明。正在少许报道中也取得形似的结果，讲明辣椒果实正在成熟流程中代谢物产生热烈改变。

　　P＜0.05为阈值，正在HN30 vs EJT30、HN60 vs EJT60、HN60 vs HN30三个比对组区分判定出1 065、1 010、1 487 个区别代谢物。KEGG富集理解讲明，这些区别代谢物均富集到类黄酮联系的通途。类黄酮是一种酚类次生代谢物，广大存正在于谷物、生果、蔬菜食品、茶叶中。因为其拥有抗氧化、抗炎、抗诱变和抗癌的特征，以及调理要害细胞酶功效的才能，对人体强壮有益，成为种种养分保健品、药品和化妆品中不成或缺的因素。现已从种种植物平折柳出5 000多种分别植物开头的类黄酮。类黄酮分为几个亚组，征求黄酮、黄酮醇、黄烷酮、黄烷醇、异黄酮、花青素。

　　辣椒果实拥有充分的色彩，色彩区别厉重是因为类黄酮和类胡萝卜素的蕴蓄聚集分别所致。正在之前的探究中，曾经报道了少许从辣椒果实中判定的黄酮类化合物。本探究正在2 个辣椒种类中也判定出槲皮素、芹菜素、山柰酚、木犀草素、柚皮素及其衍生物等黄酮类物质食品。

　　本探究结果流露，正在类黄酮生物合成和异黄酮生物合成通途中，2 个种类之间的大都区别类黄酮代谢物也正在紫色辣椒HN191中的含量更高，这些结果讲明紫色辣椒类黄酮物质含量尤其充分。

　　花青素行动一种厉重的色素，正在未成熟辣椒果实色彩造成中起着至闭厉重的用意。花青素的蕴蓄聚集导致未成熟辣椒果实露出紫玄色。正在紫色辣椒果实中被判定出的花青素厉重是飞燕草素及其衍生物。正在本探究中，从HN30 vs EJT30、HN60 vs EJT60、HN60 vs HN30三个比对组中总共判定出花青素合成通途的25 个区别代谢物，征求6 种飞燕草素衍生物、6 种矢车菊素衍生物、8 种天竺葵素衍生物食品。与二荆条30 d果实比拟，3 种飞燕草素衍生物，飞燕草素、飞燕草素-3-(

　　P-酰基)-芸香糖苷-5-葡萄糖苷、飞燕草素3-葡萄糖苷5-咖啡酰葡萄糖苷；2 种矢车菊素衍生物，矢车菊素3-O-芸香糖苷5-OD-葡萄糖苷和矢车菊素3-OD-桑布糖苷；2 种天竺葵素衍生物，天竺葵素3-葡萄糖苷5-咖啡酰葡萄糖苷和天竺葵素3-OD-桑布糖苷正在HN30中含量较高。飞燕草素、矢车菊素、天竺葵素衍生物正在HN191未熟果中的巨额蕴蓄聚集使其露出紫色。另表，紫色辣椒的花青素含量正在花后20～30 d的果实中抵达最大值，而正在果实成熟后降解。正在HN191果实成熟流程中（即HN60 vs HN30），上述7 种代谢物的含量鲜明降低，与果实花青素的蕴蓄聚集与降解形式一概。

　　本探究利用基于LC-MS的非靶向代谢组学理解格式，探究紫色辣椒质料HN191和二荆条正在未熟期和成熟期果实中的区别代谢物，并对区别代谢物举办代谢通途富集理解，觉察正在类黄酮生物合成和异黄酮生物合成通途中的大都区别类黄酮代谢物正在紫色辣椒HN191中的含量更高。此表正在花青素生物合成通途中觉察的7 种飞燕草素、矢车菊素、天竺葵素衍生物正在HN191未熟果中巨额蕴蓄聚集，能够是紫色辣椒HN191花青素合成的要害代谢物。这些结果讲明，紫色辣椒除了花青素含量高以表，黄酮类物质含量也尤其充分，适合进一步的斥地和使用。正在后期探究中，还需求正在非靶向代谢组学的基本上，使用靶向代谢组学对紫色辣椒中的类黄酮代谢物作进一步的定性和定量探究。

　　本文《紫色辣椒HN191与二荆条的斗劲代谢组理解 》开头于《食物科学》2023年44卷第22期304-312页，作家：谭华强, 铁曼曼, 李丽平, 鲁荣海, 潘绍坤, 唐有万。DOI:10.7506/spkx0320-194。点击下方 阅读原文 即可查看著作联系音讯。

　　实验编纂；宁波大学食物科学与工程学院 俞逸岚；仔肩编纂：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片开头于著作原文及摄图网。

　　为进一步鼓动另日食物科学的兴盛，完全践行“大食品观”的教导思思，接连晋升食物科技革新和策略安定。由北京食物科学探究院、中国肉类食物归纳探究核心及中国食物杂志社《食物科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，北京工商大学食物与强壮学院、北京联络大学生物化学工程学院、西华大学食物与生物工程学院、大连民族大学人命科学学院、齐齐哈尔大学食物与生物工程学院、河北科技大学食物与生物学院配合主办，北京盈盛恒泰科技有限仔肩公司、古井集团等企业赞帮的“第一届大食品观·另日食物科技革新国际研讨会”即将于 2024年5月16-17日 正在 中国 北京 召开。

　　为提升我国食物养分与安定科技自帮革新和食物科技财产撑持才能，饱舞食物财产升级，帮力‘强壮中国’策略，北京食物科学探究院、中国食物杂志社将与湖北省食物科学技巧学会、华中农业大学食品、武汉轻工大学、湖北工业大学、中国农业科学院油料作物探究所、中南民族大学、湖北省农业科学院、湖北民族大学、江汉大学、湖北工程学院、果蔬加工与品格调控湖北省重心实行室、武汉食物化妆品查验所、国度市集监禁重心实行室（食用油质地与安定）、境况食物学教授部重心实行室配合举办“第五届食物科学与人类强壮国际研讨会”。集会年华： 2024年 8月 3—4 日 ，集会住址： 中国 湖北 武汉 。开运食物科学：成都邑农林科学院唐有万研讨员等：紫色辣椒HN191与二荆条的较量代谢组阐明食品