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代谢指纹分析及其在食品科学中的应用

食品与发酵工业 2011年第10期37卷 134-138页

作者：梁强郭晓晖周蓓莉赵国华西南大学食品科学学院重庆市农产品加工技术重点实验室重庆400715

代谢指纹分析是代谢组学的重要研究手段之一,它具有快速、高通量、全局分析的特点。文中在总结国内外近几年来有关代谢指纹分析研究开发与应用文献的基础上,对其概念与分类、分析流程及其在营养代谢性标记物研究、物质代谢规律研究、膳... 详细信息

代谢指纹分析是代谢组学的重要研究手段之一,它具有快速、高通量、全局分析的特点。文中在总结国内外近几年来有关代谢指纹分析研究开发与应用文献的基础上,对其概念与分类、分析流程及其在营养代谢性标记物研究、物质代谢规律研究、膳食调查与评价、食品原料差异性鉴别、食品质量评价与追溯等方面的应用,并对该技术在食品科学中应用进行了综述。

关键词：代谢指纹分析食品科学溯源

基于UPLC-Q-TOF/MS的RAW264.7细胞炎症模型的代谢指纹分析

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中国中药杂志 2017年第12期42卷 2373-2379页

作者：高山山郭慧清张泽坤白光灿高晓燕马长华北京中医药大学中药学院北京100102

为揭示炎症细胞模型的极性代谢组特征,该文选择RAW264.7细胞为研究载体,以LPS刺激诱导炎症细胞模型,进行细胞代谢组学的指纹分析。具体方法为:筛选、优化了细胞内极性代谢物的提取方法,建立了利用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPL... 详细信息

为揭示炎症细胞模型的极性代谢组特征,该文选择RAW264.7细胞为研究载体,以LPS刺激诱导炎症细胞模型,进行细胞代谢组学的指纹分析。具体方法为:筛选、优化了细胞内极性代谢物的提取方法,建立了利用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF/MS)进行细胞内代谢组的数据采集方法,采用正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)进行数据处理,筛选并初步鉴定了17种差异代谢物。结果显示,采用MeOH-CHCl_3-H_2O(8∶1∶1)作为提取溶剂,色谱峰数目较多,细胞内极性代谢物提取效率较高,分析方法的稳定性较好;与正常细胞相比,炎症细胞的蛋白质代谢、糖代谢、核苷酸代谢等代谢通路受到扰动。该研究建立了基于UPLC-Q-TOF/MS的RAW264.7细胞代谢组学指纹分析方法,为揭示细胞炎症机制及抗炎药物机制研究奠定基础。

关键词：超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱代谢指纹分析代谢组学炎症细胞正交偏最小二乘判别分析

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代谢组学中代谢指纹分析技术进展

食品与药品 2008年第5期10卷 62-65页

作者：孙向明杜娟南莉莉哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心国家教育部抗肿瘤天然药物工程研究中心黑龙江哈尔滨150076

代谢组学主要考察生物体系受刺激或扰动后其内源性代谢产物的变化,从而研究生物体系的代谢途径。代谢指纹分析技术是代谢组学常用的研究手段之一。本文对代谢组学及代谢指纹分析技术的研究进展作相应的论述。

关键词：代谢组学分析技术代谢指纹分析

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代谢组学及其研究进展

色谱 2003年第4期21卷 316-320页

作者：许国旺杨军中国科学院大连化学物理研究所国家色谱研究分析中心辽宁大连116011

近年来，随着人类基因组测序工作的完成，人们对生命过程的理解有了很大的提高，研究的热点转移到基因的功能和几个“组学”研究，包括研究核糖核酸（RNA）转录过程的转录组学、研究某个过程中所有蛋白及共功能的蛋白组学、研究代谢产... 详细信息

近年来，随着人类基因组测序工作的完成，人们对生命过程的理解有了很大的提高，研究的热点转移到基因的功能和几个“组学”研究，包括研究核糖核酸（RNA）转录过程的转录组学、研究某个过程中所有蛋白及共功能的蛋白组学、研究代谢产物的变化及代谢途径的代谢组学。

关键词：代谢组学及研究进展功能基因组学代谢物靶标分析代谢轮廓分析代谢指纹分析

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代谢组学数据处理研究的进展

计算机与应用化学 2008年第9期25卷 1139-1142页

作者：亓云鹏胡杰伟柴逸峰范国荣吴玉田第二军医大学药学院上海200433

代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后,于上世纪90年代新近发展起来的一个新的科学研究热点。代谢组学数据往往非常复杂,因此数据处理已经成为代谢组学研究中的关键技术和瓶颈之一。本文按照代谢组学数据预处理-代谢物靶标分析和代谢... 详细信息

代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后,于上世纪90年代新近发展起来的一个新的科学研究热点。代谢组学数据往往非常复杂,因此数据处理已经成为代谢组学研究中的关键技术和瓶颈之一。本文按照代谢组学数据预处理-代谢物靶标分析和代谢轮廓分析中的数据处理.代谢指纹分析中的数据处理的线索,评述国内外在代谢组学数据处理方面的最新进展,并介绍代谢组学数据处理软件。

关键词：代谢组学数据处理代谢物靶标分析代谢轮廓分析代谢指纹分析

代谢物对微生物调控作用的色谱—质谱联用分析

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代谢物对微生物调控作用的色谱—质谱联用分析

作者：练荣伟大连工业大学

学位级别：硕士

微生物代谢组学是一种对理解细胞功能至关重要的功能基因组学的技术,因为代谢组是对细胞生理状态的直接反映。根据代谢物的分布空间不同,可分为代谢指纹分析(胞内)和代谢足迹分析(胞外)。由于胞内代谢物相对胞外更丰富,更能反映微生物... 详细信息

微生物代谢组学是一种对理解细胞功能至关重要的功能基因组学的技术,因为代谢组是对细胞生理状态的直接反映。根据代谢物的分布空间不同,可分为代谢指纹分析(胞内)和代谢足迹分析(胞外)。由于胞内代谢物相对胞外更丰富,更能反映微生物的代谢特征,因此对胞内代谢物的研究更为重要,其主要步骤依次为代谢淬灭、代谢物提取以及仪器分析三个部分。核磁共振(NMR)技术和色谱-质谱联用技术(LC-MS、GC-MS、CE-MS)是目前代谢组学研究的最主要手段,而色谱-质谱联用技术以其对复杂生物体系具有高分辨分离、高灵敏检测等强大的化学信息表征能力,在代谢组学研究领域有着极为广泛的应用。本文以金橙黄微小杆菌ATCC49676为主要研究对象,考察影响其乳酸产量的代谢物。首先通过Minitab软件设计培养基优化实验,得到了培养基中影响乳酸产量的关键因子为葡萄糖(p=0.001),其它因子对乳酸产量均无显著影响(p>0.05)。再利用单因子试验得到葡萄糖浓度为0.1g/mL时,乳酸产量达到最大值。利用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术,对基本培养基和优化培养基上培养的细菌胞内代谢物进行分析,通过标样定性出33种代谢物。通过MEV软件进行SAM分析得出,谷氨酸是对乳酸产量影响最大的代谢物。为进一步研究谷氨酸影响乳酸产量的机制,利用考马斯亮蓝法试剂盒和乳酸脱氢酶试剂盒对胞内代谢物进行了乳酸脱氢酶相对含量的测定,最终得到的结果验证了关于谷氨酸通过减少胞内乳酸脱氢酶的含量来调控乳酸的产量的假设。在此基础上,建立利用代谢组学研究微生物关键调控代谢物的分析体系,并建立了包含180种常见的微生物胞内代谢物的GC-MS数据库。由于ATCC49676还是一种极端微生物,尝试通过建立的微生物代谢产物分析平台研究其嗜碱耐盐机制。通过改变最佳培养基的pH值和盐浓度来分别得到不同微生物胞内代谢物样品,然后借助于建立的分析平台和常见的微生物代谢产物数据库来进行分析,最终通过SIMICA-P进行PCA和PLS-DA分析得到与抗碱相关的差异代谢物16种,与耐盐相关的差异代谢物14种。

关键词：代谢组学金橙黄微小杆菌代谢指纹分析 HPLC GC-MS 嗜碱机制耐盐机制

基于UPLC Q-TOF/MS的丹参中单体化合物抗炎作用的代谢组学研究

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基于UPLC Q-TOF/MS的丹参中单体化合物抗炎作用的代谢组学研究

作者：高山山北京中医药大学

学位级别：硕士

细胞代谢组学是系统生物学的重要组成部分,细胞的代谢物信息对于系统地了解细胞的性质和功能、寻找用于分型的生物标志物以及筛选药物至关重要。本论文以RAW264.7细胞研究对象,采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC Q-TOF/MS),... 详细信息

细胞代谢组学是系统生物学的重要组成部分,细胞的代谢物信息对于系统地了解细胞的性质和功能、寻找用于分型的生物标志物以及筛选药物至关重要。本论文以RAW264.7细胞研究对象,采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC Q-TOF/MS),建立了 RAW264.7细胞极性代谢物的检测方法,在此基础上,建立LPS诱导的RAW264.7细胞炎症模型,采用代谢组学技术进行细胞代谢指纹分析,揭示炎症细胞模型的极性代谢组特征,明确RAW264.7细胞炎症模型的差异代谢物,并探讨其与炎症因子的关系。丹参是最常用的活血化瘀药之一,具有去瘀止痛、活血通经、清心除烦之功效,同时,丹参还能够抗炎杀菌,调节机体免疫。本论文选用丹参中脂溶性成分丹参酮ⅡA、隐丹参酮,水溶性成分丹参素、丹酚酸A这四种具有良好抗炎作用的单体化合物作为研究对象,进行丹参中单体化合物干预RAW264.7细胞炎症模型的代谢组学研究,旨在从细胞代谢角度揭示其抗炎作用机制。主要研究结果如下:1.筛选、优化了细胞内极性代谢物的提取方法,建立了 UPLC Q-TOF/MS进行细胞内代谢组的数据采集方法,发现采用MeOH/CHCl3/H2O(8:1:1,v/v/v)作为提取溶剂,色谱峰数目较多,细胞内极性代谢物提取效率较高,分析方法的稳定性较好。2.建立LPS诱导的RAW264.7细胞炎症模型,应用代谢组学技术,采用UPLC Q-TOF/MS液质联用检测细胞内代谢物,采用正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)进行数据处理,筛选并初步鉴定了衣康酸、牛磺酸、缬氨酸、天冬氨酸等17种差异代谢物。与正常细胞相比,炎症细胞的蛋白质代谢、糖代谢、核苷酸代谢等代谢通路受到扰动。本研究建立了基于UPLCQ-TOF/MS的RAW264.7细胞代谢组学指纹分析方法,为揭示细胞炎症机制及抗炎药物机制研究奠定基础。3.采用MTT法检测丹参中单体化合物对RAW264.7细胞生长的影响,并结合Griess试剂盒检测各组培养基中NO含量判断药物是否起效,确定了用于代谢组学实验的给药剂量,进行丹参中单体化合物干预RAW264.7细胞炎症模型的代谢组学研究,并采用小鼠IL-1β ELISA试剂盒检测各组IL-1β含量,Griess试剂盒检测各组培养基中NO含量。研究结果发现,四种单体化合物在实验条件下均有良好抗炎效果。分析结果表明,丹参中单体化合物能回调变化的代谢物,通过调节三羧酸循环、提高葡萄糖含量、使脂肪酸代谢紊乱恢复而达到抗炎作用,结合LPS诱导的RAW264.7细胞炎症模型的发生机制的推测,认为筛选的差异性代谢物中衣康酸、琥珀酸、鸟氨酸、天冬氨酸、ADP具有生物学意义,可以作为LPS诱导的RAW264.7细胞炎症及丹参中单体化合物抗炎的生物标志物。

关键词：超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱代谢指纹分析代谢组学炎症细胞正交偏最小二乘判别分析丹参