《Foods》：Metabolomics Reveals Flavonoid Profiles and Metabolite-Based Chemotypes in Plum (Prunus salicina Lindl.) Fruits with Different Colors
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果实颜色与植物化学品质是决定李（Prunus salicina Lindl.）果实市场价值与消费者偏好的关键商业性状。黄酮类化合物是与李着色及植物化学特性密切相关的核心生物活性植物化学物质，然而黄酮变异与果实颜色分化之间的代谢机制尚不清楚。研究人员采用无偏倚广
果实颜色与植物化学品质是决定李（Prunus salicina Lindl.）果实市场价值与消费者偏好的关键商业性状。黄酮类化合物是与李着色及植物化学特性密切相关的核心生物活性植物化学物质，然而黄酮变异与果实颜色分化之间的代谢机制尚不清楚。研究人员采用无偏倚广泛靶向UHPLC MS/MS代谢组学，系统表征了具有绿色、黄色和红色果皮表型的三个李栽培种在组织特异性（果皮与果肉）及品种依赖层面的代谢差异。共计成功鉴定981种代谢物。黄酮生物合成被确认为调控李组织与品种特异性代谢分化的核心通路。重编程的黄酮代谢流导致特征性生物活性组分差异化积累，形成两种基于代谢物的化学型：以紫铆因（butein）为主导的红色李和以木犀草素-7-葡萄糖苷（luteolin 7-glucoside）富集的黄色李。空间代谢物图谱进一步证实李果皮是黄酮合成与积累的主要组织，在很大程度上塑造了表型颜色分化与植物化学变异。上述发现厘清了李果实黄酮谱、外观色泽与植物化学特性间的内在关联，为食品工业中李种质筛选、品质评价及资源利用提供了可靠的代谢组学证据。
研究背景方面，李（Prunus spp.）属蔷薇科重要果树，中国为全球最大生产国，2024年产量约690万吨占全球54%。果实颜色作为首要视觉线索直接影响消费者偏好与市场竞争力，而颜色主要由黄酮类（尤其是花青素）、类胡萝卜素与叶绿素决定。这些色素不仅是视觉性状，更是特定植物化学组成的直接反映。尽管基因组、转录组与蛋白组研究已鉴定色素合成关键基因与调控网络，但因转录后、翻译及环境影响的复杂性，难以充分预测最终代谢表型。代谢组学能无偏倚定量小分子，直接捕获生化终产物，是连接可观察性状的最紧密环节。然而李研究中缺乏针对颜色相关代谢重编程的系统解读，亦不清楚不同颜色表型是否对应稳定的基于代谢物的亚型以支持种质表征。为此，研究人员以UHPLC-MS/MS广泛靶向代谢组学分析绿、黄、红三色李栽培种，旨在解析组织与品种依赖性颜色变异的代谢网络，并识别与颜色表型关联的关键代谢标志物，建立基于代谢物的分类框架。
主要关键技术方法中，样本队列来源于福建宁德古田县石坂村商业化果园的三个中国李（P. salicina Lindl.）栽培种：‘Shibanwannai’（SB，绿皮绿肉）、‘Huangguanli’（HG，黄皮黄肉）、‘Zaofurong’（ZF，红皮红肉），2025年商业成熟期采样，每品种36果（3株×每株12果）取上中下冠层，液氮速冻分离果皮（约1 mm）与果肉，每品种-组织组合设3个混合生物学重复（每重复混12果粉）。代谢物提取采用冰甲醇含内标2-氨基-3-(2-氯苯基)-丙酸，超声离心过滤。色谱质谱使用Vanquish UHPLC配Orbitrap Exploris 120，HSS T3柱，正负离子快速极性切换全MS-数据依赖MS2模式。数据经ProteoWizard转mzXML、XCMS中心波算法峰检测对齐，QC-LOESS批效应校正，RSD<30%保留。注释匹配HMDB等库，准质量数±5 ppm加MS/MS镜像分≥0.7定MSI Level 2。统计用Ropls做PCA、PLS-DA、OPLS-DA（7折交叉与200次置换验证），单变量ANOVA与t检验FDR校正，VIP>1且p<0.05筛差异代谢物（DAMs）。通路用MetaboAnalyst 6.0做KEGG超几何富集与拓扑影响值分析。
研究结果部分，3.1节质控显示正负离子QC样本PCA紧密聚类，正离子82.4%、负离子78.0%特征RSD<30%，数据可靠。3.2节PLS-DA与OPLS-DA模型R2Y近1、Q2>0.946，分类趋势稳健。3.3节全局注释获981代谢物，黄酮类166种占28.72%为最大类。3.4节DAMs筛选中ZFP vs ZFF达599个最多，三品种果肉比较有434共同DAMs。3.5节关键DAMs显示果皮极富积累：SB皮picrotoxinin（FC=288.61）、HG皮luteolin 7-glucoside（FC=34.03）、ZF皮dopaxanthin（FC=867.52）、butein（FC=8.75）；跨品种果皮红皮富diosmin、isoeriocitrin，黄皮富geranylhydroquinone。3.6节KEGG富集黄酮生物合成（ko00941）在所有比较中最显著，ZFP vs ZFF的p=2.70×10?16映射30 DAMs，且黄酮DAMs普遍果皮上调。3.7节通路网络图显示红皮偏向花青素相关分支、黄皮偏向黄酮/黄酮醇分支，伴生flavone and flavonol biosynthesis（ko00944）、isoflavonoid biosynthesis（ko00943）及flavonoid degradation（ko00946）协同富集。
讨论部分，研究人员指出黄酮网络是李表型中枢决定者，黄酮占注释物28.72%且ko00941全程最显著富集，功能延伸了李驯化基因组洞察。提出“分支点代谢流通量重编程”假说：红李紫铆因主导、黄李木犀草素-7-葡萄糖苷主导源于黄酮网络关键分支点通量差异路由，而非单一色素堆积。最终颜色为butein、lutein 7-glucoside等多代谢物协同结果，二者亦是健康相关生物活性标记（抗氧化、抗炎等）；绿皮acetophenone、6-hydroxymellein及黄皮geranylhydroquinone为新增候选标记。果皮被确立为动态专化区室，黄酮合成积累主场所，且黄酮降解通路共富集提示存在主动周转微调。基于代谢物化学型框架（butein-rich红型、luteolin 7-glucoside-rich黄型）为种质评价与食品配料开发提供代谢参考。该文发表于《Foods》。
结论部分翻译：综上，本研究通过无偏倚广泛靶向代谢组学系统表征了不同颜色李果实的组织特异与品种依赖代谢谱。结果阐明黄酮生物合成是李栽培种间果实颜色分化的核心代谢通路。成功定义两种基于代谢物的化学型：以紫铆因主导积累的红色李，以及木犀草素-7-葡萄糖苷富集的黄色李。空间代谢物图谱进一步验证李果皮是黄酮合成与积累的主要组织，主要从塑造李果实代谢与表型特征。本结果厘清了黄酮代谢签名与果实颜色表型间的内在关系，为李种质表征与品质评价提供了坚实代谢组学证据。
