基于SIRIUS-MCnebula联用UPLC-QTOF-MS/MS技术的不同加工茯苓三萜类成分比较研究:揭示阴干工艺的化学物质基础与优势

《Food Chemistry: X》:Comparative study of triterpene compounds in different processed Poria cocos (Schw.) wolf: a SIRIUS-MCnebula method

【字体: 时间:2026年02月02日 来源:Food Chemistry: X 6.5

编辑推荐:

  本研究针对茯苓加工方式多样但化学成分差异不明确的问题,通过市场调研选取六种代表性茯苓饮片(鲜切、晒干、发汗、蒸制、发汗蒸制、阴干),建立SIRIUS-MCnebula结合UPLC-QTOF-MS/MS的分析方法,系统比较不同加工方式对三萜类成分的影响。研究共鉴定56个三萜类成分,发现阴干组三萜成分种类最丰富(46种)、含量最高,且其成分累积与菌丝发芽组呈显著正相关(rs=0.660),表明阴干工艺可通过激活菌核代谢活性提升成分多样性。该研究为茯苓优质饮片标准化加工提供了科学依据。

  
茯苓(Poria cocos(Schw.) Wolf)作为一种传统药食同源真菌,广泛用于汤粥、茶饮及中药复方。其利尿渗湿的功效备受推崇,不仅在中国,在全球健康产品市场也占据重要地位。随着需求增长,茯苓被创新性地融入日常饮食,如汤羹、零食乃至乳制品。然而,茯苓的加工方式多样,包括晒干(SG)、鲜切(XQ)、发汗(FH)、蒸制(ZH)、发汗蒸制(FHZH)和阴干(YG),这些工艺显著影响其形态、口感、化学成分及生物活性。尽管加工技术的重要性已被认识,但不同加工方法对茯苓物质基础变化的系统研究仍显不足。
为此,研究人员在《Food Chemistry: X》发表论文,通过市场分析选取六种代表性茯苓饮片,建立了一种新型质谱数据分析方法“SIRIUS-MCnebula”,结合UPLC-QTOF-MS/MS,旨在比较不同加工技术对三萜类成分的影响,阐明化学成分差异及原因,为茯苓饮片的合理加工提供化学依据。
研究采用的主要技术方法包括:利用UPLC-QTOF-MS/MS进行成分分析;通过SIRIUS软件进行化合物公式预测和结构检索;采用MCnebula2进行可视化分析;运用GNPS平台进行分子网络构建;使用MZmine-2.53进行特征峰提取;并利用光学显微镜和ITS rRNA基因测序对阴干组菌丝进行形态学和分子鉴定。
3.1. PCA分析
PCA模型显示,六种加工方法可进一步分为三类:热处理组(ZH和FHZH)、非热处理组(XQ、FH和SG)和阴干组(YG)。阴干组虽属非热处理,但其特征峰与其他非热处理方法存在显著差异。
3.2. 茯苓三萜类成分数据库
通过PubChem和文献检索,构建了包含211个三萜类成分的数据库,较既往研究增加30.8%。
3.3. 分子网络分析探索茯苓化学成分
GNPS分子网络分析共生成2959个节点,但仅发现少量三萜类成分。进一步分析发现GNPS数据库中仅含120个三萜类成分,且无茯苓特有成分,凸显了SIRIUS-MCnebula方法的优势。
3.4. MCnebula2质谱数据计算注释与可视化分析
MCnebula2分析显示,茯苓主要化学成分包括有机杂环化合物、苯环类、 Prenol lipids、脂肪酸类等。重点关注的三萜类成分中,阴干组三萜成分种类最丰富。
3.5. 四个标准品的裂解规律
分析了Poricoic acid B、Poricoic acid A、Dehydropachymic acid和Dehydrotrametenolic acid在负离子模式下的裂解行为,发现裂解主要发生在-COOH或-OH基团及支链甲基取代基上。
3.6. 三萜类成分的鉴定与药理性质
共鉴定56个三萜类成分,并总结其药理活性,包括抗炎、抗氧化、抗肾纤维化、抗肿瘤、调节糖脂代谢等。
3.7. 不同加工技术对母核和侧链的影响
Kruskal-Wallis检验显示,不同加工技术对相同母核或侧链的出现频率无显著影响,但不同母核和侧链的出现频率存在显著差异。其中III型(Lanoster-8-ene三萜)母核和m型侧链出现频率最高。
3.8. 不同加工技术对三萜类成分种类和含量的影响
阴干组鉴定出56个三萜类成分,数量最多。热加工组三萜含量高于非热加工组,而阴干组虽属非热处理,但三萜成分数量和含量均显著高于其他组别。
3.9. 菌丝发芽对三萜类成分的影响
通过光学显微镜和ITS测序证实阴干组菌丝为茯苓菌丝。阴干组与菌丝发芽组(FLS)的20个三萜类成分峰值面积呈显著正相关,表明阴干工艺通过激活菌核代谢活性促进三萜累积。
研究结论表明,阴干加工技术能有效激活茯苓菌核,促进三萜类成分的累积和多样化,且成分变化与菌丝发芽密切相关。该研究首次将SIRIUS-MCnebula技术应用于茯苓成分分析,为茯苓优质饮片标准化加工提供了重要科学依据,凸显了人工智能技术在复杂食品研究中的巨大潜力。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号