DNA 1 on Nostr: 2. Kết quả 2.1. Phân tích trao đổi chất được nhắm mục tiêu rộng ...
2. Kết quả
2.1. Phân tích trao đổi chất được nhắm mục tiêu rộng rãi ở P. lobata và hai giống của nó
Theo chất lượng dinh dưỡng và dược liệu, P. lobata và giống P. lobata var. thomsonii thuộc nhóm có giá trị dinh dưỡng và dược liệu cao (HNMV) và P. lobata var. montana thuộc nhóm có giá trị dinh dưỡng và dược liệu thấp (LNMV). Để hiểu rõ hơn về sự khác biệt về dinh dưỡng và dược liệu giữa các loài Pueraria , chúng tôi đã thực hiện lập hồ sơ chất chuyển hóa dựa trên UPLC-MS/MS có mục tiêu rộng rãi của P. lobata , P. lobata var. thomsonii và P. lobata var. montana (Hình 1MỘT). Tổng cộng, 614 chất chuyển hóa đã được xác định, trong đó có một số lượng lớn các chất chuyển hóa chính có khả năng đóng góp vào chất lượng dinh dưỡng, cũng như các chất chuyển hóa thứ cấp có khả năng đóng góp vào chất lượng thuốc (Hình 1B, Bảng S1 ).
Hình 1
Kiểu hình của P. lobata và hai giống của nó. ( A ) Củ rễ một năm tuổi của loài P. lobata ( a , b ), P. lobata var. thomsonii ( c , d ) và P. lobata var. Montana ( e , f ). Thanh tỷ lệ = 1 cm. ( B ) Phân tích cụm các chất chuyển hóa từ các mẫu củ của P. lobata , P. lobata var. thomsonii và P. lobata var. montana. Màu sắc biểu thị mức độ tích lũy của từng chất chuyển hóa, từ thấp (xanh lá cây) đến cao (đỏ). Điểm Z biểu thị độ lệch so với giá trị trung bình theo đơn vị độ lệch chuẩn.
So sánh giữa P. lobata , P. lobata var. thomsonii và P. lobata var. montana cho thấy P. lobata có lượng syringaresinol-4'-O-glucoside và disinapoyl glucoside cao hơn; P. lobata var. thomsonii có lượng glycycoumarin và 2-hydroxyadenosine cao hơn; và P. lobata var. montana có lượng p-coumaroylputrescine, tricin-7-O-(6”-malonyl)-glucoside và glycitin cao hơn. Những kết quả này cho thấy rằng các hợp chất cụ thể được tìm thấy trong một giống cụ thể có thể được sử dụng để phân biệt các giống Pueraria .
2.2. Phân tích đa biến các chất chuyển hóa được xác định
Để kiểm tra tất cả những khác biệt về chuyển hóa giữa ba giống Pueraria và sự biến đổi giữa các nhóm HNMV và LNMV, bộ dữ liệu từ 614 chất chuyển hóa đã được phân tích thành phần nguyên tắc (PCA). PCA đã phân tách rõ ràng ba giống Pueraria và mẫu kiểm soát chất lượng (QC) với mức ý nghĩa 0,01 và các mẫu lặp lại được thu thập chặt chẽ, cho thấy độ lặp lại và độ tin cậy của các thí nghiệm. PCA cho thấy tổng phương sai mô hình là 61,20% được mô tả bởi trục PCA 1 và PCA 2, cho thấy sự khác biệt đáng kể về chuyển hóa theo trục PCA 1 giữa ba giống Pueraria (Hình 2). Phân tích này cho thấy ba nhóm riêng biệt có liên quan đến cấu hình chất chuyển hóa riêng biệt của ba giống Pueraria .
Hình 2
Các chất chuyển hóa củ rễ khác biệt giữa P. lobata , P. lobata var. thomsonii và P. lobata var. montana. PCA của các chất chuyển hóa được xác định từ P. lobata , P. lobata var. thomsonii và P. lobata var. montana. Khối lượng bằng nhau của P. lobata , P. lobata var. thomsonii và P. lobata var. Các mẫu củ rễ cây Montana được trộn lẫn để sử dụng làm chất kiểm soát chất lượng (QC).
Để xác định thêm sự khác biệt về thành phần chất chuyển hóa giữa các mẫu trong nhóm, hiệu chỉnh tín hiệu trực giao có giám sát đã được áp dụng và mô hình phân tích phân biệt bình phương nhỏ nhất một phần (OPLS-DA) đã được sử dụng để khuếch đại sự khác biệt giữa các nhóm khác nhau (Hình 3). Trong nghiên cứu này, mô hình OPLS-DA so sánh hàm lượng chất chuyển hóa của các mẫu theo cặp để đánh giá sự khác biệt giữa P. lobata và P. lobata var. thomsonii (R2X = 0,455, R2Y = 0,972, Q2 = 0,906), P. lobata và P. lobata var. montana (R2X = 0,502, R2Y = 1, Q2 = 0,915) và P. lobata var. thomsonii và P. lobata var. Montana (R2X = 0,590, R2Y = 994, Q2 = 0,940) (Hình 3). Giá trị Q2 của tất cả các nhóm so sánh đều vượt quá 0,9, do đó chứng tỏ rằng các mô hình này ổn định và đáng tin cậy và có thể được sử dụng để sàng lọc thêm các chất chuyển hóa khác biệt.
Hình 3
OPLS-DA của các chất chuyển hóa được xác định ở P. lobata , P. lobata var. thomsonii và P. lobata var. Montana ( a – c ). Sơ đồ mô hình OPLS-DA cho nhóm so sánh P. lobata so với P. lobata var. thomsonii, P. lobata so với P. lobata var. montana và P. lobata var. thomsonii so với P. lobata var. Montana, tương ứng.
Sau đó, theo các giá trị p -test t đều nhỏ hơn 0,05 và tầm quan trọng thay đổi trong giá trị phép chiếu (VIP) là ≥1,0) từ mô hình OPLS-DA, 127 chất chuyển hóa khác nhau đáng kể đã được xác định, trong đó 83 chất chuyển hóa cao hơn và 44 chất chuyển hóa chất chuyển hóa ở nhóm HNMV thấp hơn so với nhóm LNMV. 127 chất chuyển hóa được phân loại thành 11 loại khác nhau ( Bảng S2 ), trong đó axit amin, nucleotide, sacarit, axit phenolic, flavonoid, axit hữu cơ và coumarin chiếm phần lớn ( Hình S1 ).
Sau đó, chúng tôi đã tiến hành phân tích làm giàu con đường KEGG để xác định sự khác biệt trong con đường trao đổi chất giữa các nhóm HNMV và LNMV. Phân loại KEGG của các chất chuyển hóa khác biệt cho thấy các chất chuyển hóa khác biệt giữa nhóm HNMV và LNMV được làm phong phú đáng kể trong quá trình sinh tổng hợp isoflavonoid, phenylpropanoid, folate và arginine ( Hình S2 ).
2.3. Sự khác biệt về thành phần dinh dưỡng và dược phẩm giữa P. lobata và hai giống của nó
Chúng tôi tập trung vào các nhóm chất chuyển hóa có khả năng đóng góp chính vào chất lượng dinh dưỡng và dược liệu của P. lobata và hai giống của nó. Dựa trên các giá trị Log 2 FC (thay đổi lần) và VIP, chúng tôi đã sàng lọc 83 chất được điều hòa giữa n
2.1. Phân tích trao đổi chất được nhắm mục tiêu rộng rãi ở P. lobata và hai giống của nó
Theo chất lượng dinh dưỡng và dược liệu, P. lobata và giống P. lobata var. thomsonii thuộc nhóm có giá trị dinh dưỡng và dược liệu cao (HNMV) và P. lobata var. montana thuộc nhóm có giá trị dinh dưỡng và dược liệu thấp (LNMV). Để hiểu rõ hơn về sự khác biệt về dinh dưỡng và dược liệu giữa các loài Pueraria , chúng tôi đã thực hiện lập hồ sơ chất chuyển hóa dựa trên UPLC-MS/MS có mục tiêu rộng rãi của P. lobata , P. lobata var. thomsonii và P. lobata var. montana (Hình 1MỘT). Tổng cộng, 614 chất chuyển hóa đã được xác định, trong đó có một số lượng lớn các chất chuyển hóa chính có khả năng đóng góp vào chất lượng dinh dưỡng, cũng như các chất chuyển hóa thứ cấp có khả năng đóng góp vào chất lượng thuốc (Hình 1B, Bảng S1 ).
Hình 1
Kiểu hình của P. lobata và hai giống của nó. ( A ) Củ rễ một năm tuổi của loài P. lobata ( a , b ), P. lobata var. thomsonii ( c , d ) và P. lobata var. Montana ( e , f ). Thanh tỷ lệ = 1 cm. ( B ) Phân tích cụm các chất chuyển hóa từ các mẫu củ của P. lobata , P. lobata var. thomsonii và P. lobata var. montana. Màu sắc biểu thị mức độ tích lũy của từng chất chuyển hóa, từ thấp (xanh lá cây) đến cao (đỏ). Điểm Z biểu thị độ lệch so với giá trị trung bình theo đơn vị độ lệch chuẩn.
So sánh giữa P. lobata , P. lobata var. thomsonii và P. lobata var. montana cho thấy P. lobata có lượng syringaresinol-4'-O-glucoside và disinapoyl glucoside cao hơn; P. lobata var. thomsonii có lượng glycycoumarin và 2-hydroxyadenosine cao hơn; và P. lobata var. montana có lượng p-coumaroylputrescine, tricin-7-O-(6”-malonyl)-glucoside và glycitin cao hơn. Những kết quả này cho thấy rằng các hợp chất cụ thể được tìm thấy trong một giống cụ thể có thể được sử dụng để phân biệt các giống Pueraria .
2.2. Phân tích đa biến các chất chuyển hóa được xác định
Để kiểm tra tất cả những khác biệt về chuyển hóa giữa ba giống Pueraria và sự biến đổi giữa các nhóm HNMV và LNMV, bộ dữ liệu từ 614 chất chuyển hóa đã được phân tích thành phần nguyên tắc (PCA). PCA đã phân tách rõ ràng ba giống Pueraria và mẫu kiểm soát chất lượng (QC) với mức ý nghĩa 0,01 và các mẫu lặp lại được thu thập chặt chẽ, cho thấy độ lặp lại và độ tin cậy của các thí nghiệm. PCA cho thấy tổng phương sai mô hình là 61,20% được mô tả bởi trục PCA 1 và PCA 2, cho thấy sự khác biệt đáng kể về chuyển hóa theo trục PCA 1 giữa ba giống Pueraria (Hình 2). Phân tích này cho thấy ba nhóm riêng biệt có liên quan đến cấu hình chất chuyển hóa riêng biệt của ba giống Pueraria .
Hình 2
Các chất chuyển hóa củ rễ khác biệt giữa P. lobata , P. lobata var. thomsonii và P. lobata var. montana. PCA của các chất chuyển hóa được xác định từ P. lobata , P. lobata var. thomsonii và P. lobata var. montana. Khối lượng bằng nhau của P. lobata , P. lobata var. thomsonii và P. lobata var. Các mẫu củ rễ cây Montana được trộn lẫn để sử dụng làm chất kiểm soát chất lượng (QC).
Để xác định thêm sự khác biệt về thành phần chất chuyển hóa giữa các mẫu trong nhóm, hiệu chỉnh tín hiệu trực giao có giám sát đã được áp dụng và mô hình phân tích phân biệt bình phương nhỏ nhất một phần (OPLS-DA) đã được sử dụng để khuếch đại sự khác biệt giữa các nhóm khác nhau (Hình 3). Trong nghiên cứu này, mô hình OPLS-DA so sánh hàm lượng chất chuyển hóa của các mẫu theo cặp để đánh giá sự khác biệt giữa P. lobata và P. lobata var. thomsonii (R2X = 0,455, R2Y = 0,972, Q2 = 0,906), P. lobata và P. lobata var. montana (R2X = 0,502, R2Y = 1, Q2 = 0,915) và P. lobata var. thomsonii và P. lobata var. Montana (R2X = 0,590, R2Y = 994, Q2 = 0,940) (Hình 3). Giá trị Q2 của tất cả các nhóm so sánh đều vượt quá 0,9, do đó chứng tỏ rằng các mô hình này ổn định và đáng tin cậy và có thể được sử dụng để sàng lọc thêm các chất chuyển hóa khác biệt.
Hình 3
OPLS-DA của các chất chuyển hóa được xác định ở P. lobata , P. lobata var. thomsonii và P. lobata var. Montana ( a – c ). Sơ đồ mô hình OPLS-DA cho nhóm so sánh P. lobata so với P. lobata var. thomsonii, P. lobata so với P. lobata var. montana và P. lobata var. thomsonii so với P. lobata var. Montana, tương ứng.
Sau đó, theo các giá trị p -test t đều nhỏ hơn 0,05 và tầm quan trọng thay đổi trong giá trị phép chiếu (VIP) là ≥1,0) từ mô hình OPLS-DA, 127 chất chuyển hóa khác nhau đáng kể đã được xác định, trong đó 83 chất chuyển hóa cao hơn và 44 chất chuyển hóa chất chuyển hóa ở nhóm HNMV thấp hơn so với nhóm LNMV. 127 chất chuyển hóa được phân loại thành 11 loại khác nhau ( Bảng S2 ), trong đó axit amin, nucleotide, sacarit, axit phenolic, flavonoid, axit hữu cơ và coumarin chiếm phần lớn ( Hình S1 ).
Sau đó, chúng tôi đã tiến hành phân tích làm giàu con đường KEGG để xác định sự khác biệt trong con đường trao đổi chất giữa các nhóm HNMV và LNMV. Phân loại KEGG của các chất chuyển hóa khác biệt cho thấy các chất chuyển hóa khác biệt giữa nhóm HNMV và LNMV được làm phong phú đáng kể trong quá trình sinh tổng hợp isoflavonoid, phenylpropanoid, folate và arginine ( Hình S2 ).
2.3. Sự khác biệt về thành phần dinh dưỡng và dược phẩm giữa P. lobata và hai giống của nó
Chúng tôi tập trung vào các nhóm chất chuyển hóa có khả năng đóng góp chính vào chất lượng dinh dưỡng và dược liệu của P. lobata và hai giống của nó. Dựa trên các giá trị Log 2 FC (thay đổi lần) và VIP, chúng tôi đã sàng lọc 83 chất được điều hòa giữa n