综合多组学分析揭示了Ormosia henryi Prain中具有组织特异性的黄酮类化合物谱型及其生物活性,为工业应用提供了依据

《Industrial Crops and Products》:Integrated multi-omics analysis reveals tissue-specific flavonoid profiles and bioactivities in Ormosia henryi Prain for industrial applications

【字体: 时间:2025年11月08日 来源:Industrial Crops and Products 6.2

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  本研究通过多组学方法系统评估了槲皮素等黄酮类化合物在老叶中的高生物活性,发现其具有显著抗氧化、降糖及广谱抗菌特性。代谢组学分析揭示222种黄酮成分在六种组织中的特异性分布,网络药理学和分子对接进一步解析了ESR1、AKT1等关键靶点的调控机制,证实老叶黄酮成分(如槲皮素、杨梅素)通过PI3K/AKT/NF-κB通路协同发挥抗炎、抗癌及免疫调节作用,为开发天然功能食品和药物奠定基础。

  在现代医学研究中,越来越多的注意力开始转向天然产物,尤其是那些具有广泛药理作用的植物来源化合物。这些化合物通常具有比合成药物更优的安全性,同时在应对慢性疾病、代谢紊乱、心血管疾病以及癌症等方面展现出巨大的潜力。在这一背景下,Ormosia henryi Prain作为一种传统中药,因其丰富的黄酮类化合物而受到关注。黄酮类物质不仅在抗氧化、抗菌和酶抑制方面表现出色,还可能在生物基产品中发挥重要作用,如食品、健康产品和生物工业领域。

为了全面评估O. henryi黄酮类化合物的生物活性及其在不同组织中的分布特征,本研究采用了多种方法,包括体外生物活性实验、未靶向代谢组学分析、网络药理学研究和分子对接技术。这些方法的结合,使得研究能够深入理解黄酮类物质的药理机制及其与目标蛋白的相互作用。此外,通过TOPSIS多标准分析方法,对不同组织的综合生物活性进行了评估,从而揭示了黄酮类化合物在不同组织中的分布规律。

研究发现,O. henryi的黄酮类化合物在不同组织中呈现出显著的差异。例如,老叶中黄酮类物质的含量最高,其综合生物活性得分也显著高于其他组织。老叶不仅在抗氧化、酶抑制和抗菌活性方面表现突出,还显示出更高的总黄酮含量,这表明其作为天然抗氧化剂和抗菌物质的潜力。通过未靶向代谢组学分析,研究人员发现了222种具有组织特异性积累模式的黄酮类化合物,这为黄酮类物质的提取和利用提供了重要依据。

网络药理学分析进一步揭示了这些黄酮类化合物与多种疾病相关靶点的关联性。研究共识别出16种具有显著药理作用的黄酮类化合物,与308个潜在的治疗靶点相交,其中234个靶点与疾病相关,39个靶点被定义为核心靶点。通过GO和KEGG通路富集分析,研究人员发现这些黄酮类化合物与多种生物学过程、分子功能和细胞结构相关,包括抗炎、抗病毒、抗癌、抗菌和血糖调节等功能。此外,分子对接分析显示,黄酮类化合物与核心靶点之间具有较强的结合亲和力,进一步支持了网络药理学分析的预测可靠性。

本研究还强调了O. henryi的多组织分布特征及其对生物活性的影响。通过比较不同组织的生物活性,研究发现老叶在多种生物活性指标上表现最佳,这表明其在药理应用中的重要性。同时,通过未靶向代谢组学分析,研究人员发现黄酮类化合物在不同组织中呈现出不同的积累模式,其中一些黄酮类物质主要集中在叶片组织,而另一些则主要存在于根部或茎部。这些发现不仅揭示了O. henryi的代谢特性,还为可持续利用其生物资源提供了科学依据。

此外,本研究还探讨了黄酮类化合物在不同组织中的分布对生物活性的影响。通过分析不同组织的黄酮类化合物含量和生物活性,研究发现黄酮类物质在叶片组织中积累最多,这与叶片在植物体内的代谢中心地位相一致。通过网络药理学分析,研究人员发现这些黄酮类化合物可能通过多种机制发挥作用,包括与核心靶点的相互作用,以及通过调节关键生物学过程和信号通路来实现治疗效果。这些发现不仅支持了O. henryi在开发新型治疗药物方面的潜力,还为传统中医药的现代应用提供了理论依据。

综上所述,本研究通过多组学方法,全面揭示了O. henryi黄酮类化合物的生物活性、分布特征及其潜在的药理作用。这些发现不仅有助于深入理解黄酮类物质的药理机制,还为O. henryi在食品、健康产品和生物工业中的应用提供了科学依据。此外,本研究还提出了一个基于组织特异性分布的分类系统,这有助于更有效地利用O. henryi的生物资源,推动其在营养补充剂和药物开发中的应用。
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