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机器学习在食品风味领域的研究进展与未来趋势

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食品科学 2024年第10期45卷 28-37页

作者：陈靓阳佳红田星湖南中医药大学药学院湖南长沙410208 湖南中医药大学湖南省中医药民族医药国际联合实验室湖南长沙410208

随着生活水平不断提高,人们除了关心食物是否美味外,其健康要素和良好风味的结合也越来越受到重视。食品风味成分不仅是影响食品感官品质的重要因素,也是影响食品营养水平的关键指标。目前,传统方法对食品风味成分进行分析及预测费时费... 详细信息

随着生活水平不断提高,人们除了关心食物是否美味外,其健康要素和良好风味的结合也越来越受到重视。食品风味成分不仅是影响食品感官品质的重要因素,也是影响食品营养水平的关键指标。目前,传统方法对食品风味成分进行分析及预测费时费力,且无法处理大量数据。相比之下,机器学习是人工智能的核心,在区分差异性以及寻找共同性上具有传统分析技术难以比拟的优势,在食品风味分析领域已取得了良好的应用。基于此,本文围绕机器学习在食品风味领域的研究现状,介绍常用的机器学习方法的原理和优点,及其在食品风味预测及调节中的最新应用与前景。重点探讨现代智能感官检测技术结合机器学习在食品风味分析领域研究的优势与未来趋势,以期为食品风味分析与预测领域研究提供新思路和理论基础。

关键词：机器学习食品风味风味分析与预测智能感官检测技术研究进展

远志HPLC指纹图谱及rbcL序列分子鉴定研究

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中草药 2024年第2期55卷 588-595页

作者：郑玉霄杨晨张彬李鹏辉龚年春李超李跃辉湖南中医药大学湖南长沙410208 湖南省中医药研究院湖南长沙410013 湖南省药品评审与不良反应监测中心湖南长沙410013

目的建立14批不同产地远志药材HPLC指纹图谱并利用化学计量学方法对其进行质量评价。采用DNA分子鉴定技术对远志药材进行物种鉴定,为远志药材质量控制提供依据。方法选用Agilent ZORBAX SB-C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,0.5μm),流动相为乙... 详细信息

目的建立14批不同产地远志药材HPLC指纹图谱并利用化学计量学方法对其进行质量评价。采用DNA分子鉴定技术对远志药材进行物种鉴定,为远志药材质量控制提供依据。方法选用Agilent ZORBAX SB-C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,0.5μm),流动相为乙腈-0.05%磷酸溶液,梯度洗脱,体积流量1.0 mL/min,柱温30℃,检测波长316 nm,进样量10μL,运用软件“中药色谱指纹图谱相似度评价系统”(2012版)对14批远志药材进行相似度评价,确认共有峰,对测定结果进行聚类分析和主成分分析,并结合正交偏最小二乘-判别分析对样品进行模式识别。提取14批远志以及白薇、瓜子金样品的DNA进行序列分析和物种鉴定,并从NCBI数据库下载混淆品的序列,借助MEGA-X计算遗传距离并构建系统发育树。结果建立了14批远志药材的HPLC指纹图谱,标定了20个共有峰,相似度均大于0.918,化学计量学分析将14批远志药材分为3类。经DNA分子鉴定,14批远志药材均为远志科植物远志Polygala tenuifolia,遗传距离和NJ树分析可将远志与混淆品区分开。结论所建立的HPLC指纹图谱稳定可靠,可为远志的质量评价提供参考。rbcL序列能区分远志及其混淆品,可用于远志药材的鉴定。

关键词：远志 HPLC指纹图谱 DNA分子鉴定 rbcL序列西伯利亚远志糖A5 远志(口山)酮Ⅲ 3,6′-二芥子酰基蔗糖

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异型南五味子根的化学成分研究

中国中药杂志 2024年第6期49卷 1549-1557页

作者：曾妮苏维张琼丹姚清颖付港袁汉文余黄合李斌王炜湖南中医药大学药学院湖南省中医药民族医药国际联合实验室湖南长沙410208 湖南中医药大学期刊杂志社湖南长沙410208

运用硅胶柱色谱、Sephadex LH⁃20、ODS、MCI和半制备高效液相等多种色谱技术对异型南五味子Kadsura heteroclita根二氯甲烷部位的化学成分进行研究。运用NMR、MS、UV、X⁃ray单晶衍射等技术对化合物进行结构鉴定,共分离得到20个化合物,... 详细信息

运用硅胶柱色谱、Sephadex LH⁃20、ODS、MCI和半制备高效液相等多种色谱技术对异型南五味子Kadsura heteroclita根二氯甲烷部位的化学成分进行研究。运用NMR、MS、UV、X⁃ray单晶衍射等技术对化合物进行结构鉴定,共分离得到20个化合物,分别鉴定为血筒内酯G(1)、mallomacrostin C(2)、3,4⁃seco(24Z)⁃cychmrt⁃4(28),24⁃diene⁃3,26⁃dioic acid 3⁃methyl ester(3)、黑五味子酸(4)、五内酯E甲酯(5)、五味子酸(6)、heteroclic acid(7)、汉黄芩素(8)、(2R,3R)⁃4′⁃甲氧基二氢槲皮素(9)、15,16⁃bisnor⁃13⁃oxo⁃8(17),11E⁃labdadien⁃19⁃oic acid(10)、stigmast⁃4⁃ene⁃6β⁃ol⁃3⁃one(11)、补骨脂素(12)、(1R,2R,4R)⁃trihy⁃droxy⁃p⁃menthane(13)、香草醇(14)、2⁃(4⁃hydroxyphenyl)⁃ethanol(15)、松柏醛(16)、(E)⁃7⁃(4⁃hydroxy⁃3⁃methoxyphenyl)⁃7⁃methylbut⁃8⁃en⁃9⁃one(17)、香草乙酮(18)、香草酸(19)、香草醛(20)。其中化合物1为新的三萜,命名为血筒内酯G,化合物2~3、8~20均为首次从异型南五味子中分离得到。

关键词：血筒异型南五味子化学成分三萜

枸杞子-丹参诱导穆勒细胞重编程治疗视网膜色素变性的实验研究

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中国中药杂志 2024年第11期49卷 3040-3049页

作者：宋厚盼欧晨熊萌蒋鹏飞曾梅艳逯晶彭俊周亚莎杨毅敬彭清华湖南中医药大学中医诊断学湖南省重点实验室湖南长沙410208 湖南中医药大学中医诊断研究所湖南长沙410208 湖南中医药大学中医学院湖南长沙410208 湖南中医药大学中医药防治眼耳鼻咽喉疾病湖南省重点实验室湖南长沙410208

探讨滋阴活血明目药对枸杞子-丹参(Lycii Fructus-Salviae Miltiorrhizae Radix, LFSMR)抑制穆勒细胞(Müller cell,MC)胶质化,促进MC重编程转分化为视网膜神经细胞治疗视网膜色素变性(retinitis pigmentosa, RP)的效应及机制。将12只C57小鼠作为正常对照组,48只转基因RP(rd10)小鼠随机分为模型组、阳性对照组和LFSMR低、高剂量组,每组12只。HE染色检测视网膜病理改变,视网膜电图检测视网膜功能,眼底光学相干断层扫描检测视网膜厚度并进行眼底照相,激光散斑灌注成像检测视网膜局部血流,数字PCR检测视网膜神经细胞相关基因表达,免疫荧光法检测视网膜神经细胞相关蛋白表达。LFSMR可明显改善rd10小鼠视网膜病理改变;LFSMR可明显增加小鼠视网膜a波和b波振幅;LFSMR可显著增加小鼠视网膜厚度;LFSMR可明显恢复RP病变过程小鼠眼底损伤;LFSMR可显著提升RP病变过程小鼠视网膜血流量;LFSMR可显著抑制RP发病过程胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein, GFAP)mRNA表达,上调性别决定域Y链蛋白2(sex determining region Y box protein 2, SOX2)、双链复合蛋白6(paired box protein 6, Pax6)、视紫红质(rhodopsin)、蛋白激酶C-α(protein kinase C-α, PKCα)、突触融合蛋白(syntaxin)、胸腺细胞抗原1.1(thymic cell antigen 1.1, Thy1.1)mRNA表达;LFSMR可显著抑制GFAP蛋白表达,提升SOX2、Pax6、rhodopsin、PKCα、syntaxin、Thy1.1蛋白表达。LFSMR可逆转rd10小鼠视网膜病理改变,改善视网膜功能和眼底表现,增加视网膜厚度,提升视网膜局部血流量,发挥治疗RP的效应。LFSMR的作用机制可能与抑制穆勒细胞胶质化,促进穆勒细胞重编程转分化为各类视网膜神经细胞有关。

关键词：枸杞子丹参视网膜色素变性穆勒细胞胶质化重编程

基于PPARG/FABP4/GPX4通路研究淫羊藿苷诱导HepG2肝癌细胞铁死亡的作用机制

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中国中药杂志 2024年第5期49卷 1295-1309页

作者：李丽曾普华杨仁义邓颖贺佐梅夏鑫朱定耀彭清华湖南中医药大学湖南长沙410208 湖南省中西医结合医院湖南长沙410006 湖南省中医药研究院肿瘤研究所湖南长沙410006 湖南中医药大学第一附属医院湖南长沙410007

该研究探索了淫羊藿苷诱导肝癌细胞铁死亡的机制。通过生物信息学方法筛选淫羊藿苷的潜在靶点;构建了蛋白-蛋白互作网络与通路富集,利用分子对接技术评估了淫羊藿苷与靶点的结合能力;通过预测患者生存率来构建一套临床预测模型;同时采用... 详细信息

该研究探索了淫羊藿苷诱导肝癌细胞铁死亡的机制。通过生物信息学方法筛选淫羊藿苷的潜在靶点;构建了蛋白-蛋白互作网络与通路富集,利用分子对接技术评估了淫羊藿苷与靶点的结合能力;通过预测患者生存率来构建一套临床预测模型;同时采用cell counting kit-8(CCK-8)、EdU和克隆形成实验检测肝癌细胞的活性和增殖情况;比色法试剂盒及BODIPY 581/591 C1荧光探针用来检测细胞内铁离子和脂质过氧化水平。采用RT-qPCR和Western blot检测GPX4、xCT、PPARG和FABP4的mRNA和蛋白水平,以确定这些铁死亡相关基因在淫羊藿苷效应中的表达变化。通过生物信息学分析筛选出的6个干预靶点AR、AURKA、PPARG、AKR1C3、ALB、NQO1构成一个风险评分系统,有助于评估肝癌患者生存预后。结合患者年龄和TNM分期,开发了1个Nomogram临床预测模型,以预测肝癌患者1、3、5年的生存。实验研究结果发现,淫羊藿苷能有效地抑制肝癌细胞HepG2的活性和增殖,并能显著调节Fe^(2+)、MDA、脂质过氧化ROS水平,降低GSH水平,揭示其潜在的诱导肝癌细胞铁死亡的能力。淫羊藿苷能降低GPX4和xCT的表达(P<0.01),诱导肝癌细胞铁死亡,可能与抑制PPARG、FABP4有关(P<0.01)。综上,淫羊藿苷通过PPARG/FABP4/GPX4通路,诱导肝癌细胞铁死亡,为利用中药淫羊藿苷预防或治疗肝癌提供了实验基础。

关键词：淫羊藿苷肝细胞癌铁死亡临床预测模型生物信息学

补阳还五汤通过小窝蛋白1调控Shh信号通路促进脑缺血后星形胶质细胞转分化

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中草药 2024年第3期55卷 811-821页

作者：陈博威欧阳银曾繁佐刘英飞田丰铭徐雅倩易健刘柏炎湖南中医药大学第一附属医院湖南长沙410007 湖南中医药大学湖南长沙410208 湖南省中医药研究院湖南长沙410006

目的基于小窝蛋白1(caveolin-1,Cav1)/音猬因子(sonic hedgehog,Shh)信号通路探讨补阳还五汤对脑缺血后星形胶质细胞转分化的作用机制。方法雄性C57BL/6小鼠随机分为假手术组、模型组及补阳还五汤低、中、高剂量(9.25、18.50、39.00 g/... 详细信息

目的基于小窝蛋白1(caveolin-1,Cav1)/音猬因子(sonic hedgehog,Shh)信号通路探讨补阳还五汤对脑缺血后星形胶质细胞转分化的作用机制。方法雄性C57BL/6小鼠随机分为假手术组、模型组及补阳还五汤低、中、高剂量(9.25、18.50、39.00 g/kg)组和丁苯酞(54 mg/kg)组,除假手术组外,其余各组采用大脑中动脉栓塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)法复制脑缺血模型,给予药物干预21 d后,采用神经行为学评分、苏木素-伊红染色及免疫组化评估补阳还五汤疗效。随后将雄性野生(WT)小鼠及Cav1−/−(KO)小鼠分别随机分为假手术组、模型组和补阳还五汤(18.5 g/kg)组,造模前7 d予以脑内注射GFAP-EGFP腺相关病毒,采用MCAO法制备脑缺血模型,给予药物干预21 d。采用免疫荧光检测缺血侧皮质区星形胶质细胞转分化情况,Western blotting法检测缺血侧皮质区Shh、平滑同源物(smootened,Smo)及神经胶质瘤关联癌基因同源物1(glioma associated oncogene homolog 1,Gli1)的蛋白表达,qRT-PCR法检测神经分化因子acoete-scute同系物1(achaete-scute complex homolog 1,Ascl1)、神经源性分化因子1(neurogenic differentiation 1,NeuroD1)、神经源性分化因子2(neurogenic differentiation 2,NeuroD2)、神经元素1(neurogenin-1,Ngn1)、神经元素2(neurogenin-2,Ngn2)及配对盒基因2(paired box gene 2,Pax2)的表达。结果与模型组比较,补阳还五汤各剂量组及丁苯酞组的神经行为学评分显著降低(P<0.05、0.01),缺血侧皮质区病理损伤明显改善,NeuN表达明显上升(P<0.05、0.01)。此外,补阳还五汤低剂量组和补阳还五汤中剂量组的神经行为学评分及NeuN的表达有显著差异(P<0.01),而补阳还五汤中、高剂量组及丁苯酞组之间无明显差异。与同基因型模型组比较,WT、KO补阳还五汤组小鼠缺血侧皮质区EGFP-NeuN共定位明显增加(P<0.01),Shh、Smo及Gli1蛋白表达明显上升(P<0.05、0.01),神经分化因子Ascl1、NeuroD1、NeuroD2、Ngn1、Ngn2及Pax2表达明显上升(P<0.05、0.01)。与WT模型组及WT补阳还五汤组比较,KO模型组及KO补阳还五汤组小鼠缺血侧皮质EGFP-NeuN共定位明显下降(P<0.01),Shh、Smo及Gli1蛋白表达明显下降(P<0.05),神经分化因子Ascl1、NeuroD1、NeuroD2、Ngn1、Ngn2及Pax2表达明显下降(P<0.05、0.01)。结论补阳还五汤能够促进脑缺血后星形胶质细胞向神经元转分化,其作用机制可能与通过Cav1调控Shh信号通路,上调各神经分化因子的表达有关。

关键词：补阳还五汤脑缺血星形胶质细胞转分化小窝蛋白1 Shh信号通路黄芪甲苷Ⅳ 芒柄花素阿魏酸芍药内酯苷

指纹图谱结合化学模式识别及网络药理学的石菖蒲质量标志物预测分析

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中国新药杂志 2024年第11期33卷 1174-1184页

作者：李鹏辉孙瑜冯小龙陶新如龚年春蔡媛彭艳梅湖南省中医药研究院长沙410006

目的:指纹图谱结合化学模式识别技术及网络药理学,分析预测不同产地野生石菖蒲(Acorus tatarinowii Schott)中潜在的差异质量标志物(quality marker,Q-marker)。方法:采用HPLC法建立石菖蒲药材指纹图谱,确认共有峰并进行指认,通过主成... 详细信息

目的:指纹图谱结合化学模式识别技术及网络药理学,分析预测不同产地野生石菖蒲(Acorus tatarinowii Schott)中潜在的差异质量标志物(quality marker,Q-marker)。方法:采用HPLC法建立石菖蒲药材指纹图谱,确认共有峰并进行指认,通过主成分分析(principal component analysis,PCA)及正交偏最小二乘-判别分析(orthogonal partial least square-discriminant analysis,OPLS-DA),筛选引起产地差异的主要特征化学成分;再运用网络药理学构建“活性成分-靶点-通路网络”图,预测Q-marker。结果:建立了4个产地18批石菖蒲药材指纹图谱,共有峰的选择显示不同产地石菖蒲药材的内在质量存在明显差异,PCA和OPLS-DA显示同一产地石菖蒲药材各自聚为一类,指认的3号峰(β-细辛醚)是引起产地差异的主要特征化学成分。网络药理学筛选出6个潜在Q-marker,结合Q-marker五要素原则,进一步明确β-细辛醚可作为石菖蒲的潜在Q-marker。结论:预测了β-细辛醚可作为不同产地石菖蒲药材的差异Q-marker,为石菖蒲质控指标的选择提供思路和参考依据。

关键词：石菖蒲指纹图谱化学模式识别网络药理学差异质量标志物 β-细辛醚

基于代谢组学和肠道菌群探讨正清风痛宁缓释片治疗膝骨关节炎作用机制

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中国中药杂志 2024年

作者：林青霞聂春梅车润莉戎宽陈林黄建华湖南中医药大学湖南省中医药研究院

为深入阐明正清风痛宁缓释片对膝骨关节炎治疗效果及作用机制，该研究采用2%木瓜蛋白酶构建膝骨关节炎模型，造模成功后随机将大鼠分为模型组、正清风痛宁缓释片高剂量组、正清风痛宁缓释片低剂量组、塞来昔布组，持续给药4周且测定大... 详细信息

为深入阐明正清风痛宁缓释片对膝骨关节炎治疗效果及作用机制，该研究采用2%木瓜蛋白酶构建膝骨关节炎模型，造模成功后随机将大鼠分为模型组、正清风痛宁缓释片高剂量组、正清风痛宁缓释片低剂量组、塞来昔布组，持续给药4周且测定大鼠膝关节直径的变化。采用苏木精-伊红染色和番红固绿染色来观察SD大鼠膝关节组织的病理学情况。通过检测大鼠血浆中白细胞介素 (IL) -1β和IL-6的含量初步评价正清风痛宁缓释片对膝骨关节炎大鼠的治疗作用。基于非靶向代谢组学技术和16S rRNA技术联合测定大鼠内源性小分子物质和肠道菌群的变化，并找出潜在的生物标志物。结果表明，正清风痛宁缓释片可改善膝骨关节炎大鼠膝关节肿胀直径，改善软骨组织病理损伤并降低大鼠血浆中IL-1β和IL-6的含量。代谢组学分析分析筛选出22个与正清风痛宁缓释片调节效应相关的潜在生物标志物，包括5-羟色胺、皮质酮、甲基丙二酸等生物标志物，其主要涉及色氨酸代谢、维生素K代谢、类固醇合成等8条代谢通路。肠道菌群结果表明模型组肠道菌群多样性下降，给药后肠道菌群多样性增加且肠道菌群微生态得以改善。显著性差异菌有Lachnospiraceae＿NK4A136＿group、Helicobacter、Lactobacillus、Bacteroides、Parabacteroides。联合分析结果表明22个生物标志物与5类菌属存在一定关联性。以上结果说明正清风痛宁缓释片可改善膝关节组织形态结构、降低血浆炎症因子水平、调节肠道菌群多样性、平衡类固醇合成、维生素K代谢和色氨酸代谢等代谢通路发挥对膝骨关节炎的治疗作用。

关键词：代谢组学肠道菌群膝骨关节炎正清风痛宁缓释片

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经典名方香苏散的关键信息考证

中国实验方剂学杂志 2024年

作者：李玉丽袁振仪尹周安贺圆圆毛娅男李招彭罗燕蒋屏湖南省中医药研究院湖南省马王堆医学研究中心湖南中医药大学湖南中医药大学第一附属医院

香苏散由香附、紫苏、陈皮、甘草四味药组成，是治疗外感风寒兼气滞的经典名方。该研究基于古今文献对香苏散组成加减衍变、剂量折算、基原炮制、主治病证、功效方义、现代临床应用等方面开展考证，以期为经典名方香苏散复方制剂的研发... 详细信息

香苏散由香附、紫苏、陈皮、甘草四味药组成，是治疗外感风寒兼气滞的经典名方。该研究基于古今文献对香苏散组成加减衍变、剂量折算、基原炮制、主治病证、功效方义、现代临床应用等方面开展考证，以期为经典名方香苏散复方制剂的研发与临床应用提供科学依据。考证结果发现，香苏散方名首见于《博济方》，但《太平惠民和剂局方》所载香苏散对后世医家影响较大，被历代医家广为沿用，后世医家多沿用了香苏散“煮散”的剂型，历代记载的配伍比例显示方中香附和紫苏占有绝对的配伍比重，宋金元时期的香苏散每服剂量大于明清时期。香苏散组成剂量为香附165.2 g、紫苏165.2 g、陈皮82.6 g、甘草41.3 g，以上药味粉碎成10目的粗末则每服剂量为12.39 g，80目的细末则每服剂量为8.26 g，加水量为300 mL，煎至210 mL。方中香附选用莎草科植物莎草Cyperus rotundus的干燥根茎，炒制入药；紫苏选用紫苏（原变种）Perilla frutescens var. frutescens（紫色叶型）的干燥叶（或带嫩枝），净制入药；陈皮选用芸香科植物橘Citrus reticulata及其栽培变种的干燥成熟果皮，生品入药；甘草选豆科植物甘草Glycyrrhiza uralensis的干燥根和根茎，炒制入药。香苏散表里兼治，既可治疗外感风寒、或瘟疫，又可治疗气郁不畅引起的内科、妇科诸多疾病，证候表现为恶寒身热，头痛无汗，咳嗽喘急，身痛，胸膈满闷，嗳气恶食等。方中紫苏辛温可解表寒、理气机，为方中主药，辅以香附行气开郁，佐以陈皮助紫苏、香附理气化滞，使以甘草和胃调药，全方配伍功可疏风散寒，理气和中。常与化痰理气、祛风止痛、利水消肿、健脾燥湿、行气化湿、化痰开胃、行气消胀之品配伍应用。香苏散现代临床应用集中在呼吸系统、消化系统、妇科系统等，具体病证主要集中在感冒、慢性胃炎、特发性水肿等。

关键词：经典名方香苏散文献考证历史沿革方剂