基于脂质组学的醋制五味子果实脂质标记物发现与代谢通路解析

【字体: 时间:2025年06月10日 来源:Food Chemistry: X 6.5

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  本研究针对传统醋制五味子(Schisandra chinensis)的质控难题,采用UPLC-IM-QTOF-MS技术开展脂质组学分析,鉴定出339种脂质分子,发现PS(16:0/18:1)等3种差异脂质标记物,揭示甘油磷脂代谢等关键通路变化,为中药炮制机制研究提供新视角。

  

在传统中医药体系中,五味子(Schisandra chinensis)作为"药食同源"的典型代表,其醋制工艺已收录于《中国药典》2020版。尽管前人对其木脂素等活性成分研究颇多,但炮制过程中脂质成分的动态变化始终是未被揭示的"黑箱"。更值得注意的是,临床实践发现醋制后五味子的"酸敛滋补"功效显著增强,而现有研究未能从化学成分层面合理解释这一现象。

针对这一科学问题,河北春风中药有限公司等机构的研究团队创新性地将离子淌度-四极杆飞行时间质谱(UPLC-IM-QTOF-MS)技术引入中药炮制研究领域。通过对27批生五味子和12批醋制品的系统分析,研究不仅建立了优化的甲基叔丁基醚(MTBE)脂质提取方法,更首次绘制了醋制前后五味子脂质分子的完整"地图"。

关键技术方法包括:1) 比较改良Bligh-Dyer法、Folch法、MTBE法和异丙醇(IPA)法的提取效率;2) 采用ACQUITY UPLC? CSH色谱柱(100 mm×2.1 mm, 1.7 μm)进行脂质分离;3) 结合CCS(碰撞截面)预测辅助脂质鉴定;4) 通过MRM(多反应监测)模式对PS类标记物进行定量分析;5) 采用DPPH、ABTS和FRAP法评价抗氧化活性。

研究结果部分揭示多项重要发现:

3.1 脂质提取优化
通过比较四种提取方法的总离子强度,确定甲醇-MTBE-水(1:3:0.3)体系最优,其提取效率与经典氯仿法相当,但对三酰甘油(TAG)的响应提高12.7%。实验证实50 mg样品量可保证脂质覆盖度,双次提取实现完全回收。

3.2 CCS辅助的脂质鉴定
共鉴定339种脂质分子,分属5大类24亚类,其中甘油磷脂(GP)占比34.5%。创新性应用LipidCCS数据库预测CCS值,与实验值的拟合优度达0.952。如图3所示,该方法成功区分PC(33:2)和PE(36:2)等同分异构体。

3.3 醋制过程的代谢重编程
PCA分析显示醋制组与生品显著分离(PC1=41.45%)。定量数据表明醋制后单酰甘油(MG)增加44.4%,而溶血磷脂(LPC等)减少78.4%。KEGG分析揭示甘油磷脂代谢、次生代谢物生物合成和自噬是三大关键通路。

3.4 差异脂质标记物
筛选出PS(16:0/18:1)、PS(16:0/18:2)和PS(18:0/18:2)作为特征标记物,其在醋制品中含量降低至检测限以下。建立的LC-MS/MS方法灵敏度达0.04 mg/kg,为质量评价提供新指标。

3.5 抗氧化活性变化
醋制后DPPH清除率平均提升19.2%,ABTS+清除率提高23.9%,但FRAP法测得的总抗氧化能力变化不显著,提示脂质组成改变可能影响特定自由基清除途径。

这项发表于《Food Chemistry: X》的研究具有多重意义:首次系统阐明醋制对五味子脂质谱的影响,发现PS类分子可作为工艺质控指标;建立的CCS辅助鉴定策略为复杂体系脂质分析提供新方法;从脂质代谢角度阐释"醋制增效"的传统经验,为中药炮制现代化研究树立了新范式。研究团队特别指出,后续需扩大样本量验证标记物的普适性,并深入探究差异脂质与药效的关联机制。这些发现不仅推动五味子的深度开发利用,更为其他药用植物的加工研究提供了可借鉴的技术路线。

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