Analiżi ta' Komponenti ta' Aroma U Metaboliti Differenzjali f'Cistanche Musalais Ibbażat fuq GC–MS U Metabolomika
Nov 28, 2025
Astratt:Dan l-istudju pprepara Cistanche Musalais bl-użu ta 'tekniki tradizzjonali ma' għeneb aħmar Xinjiang Hetian u żidiet varji ta 'Cistanche. Il-kundizzjonijiet ottimali tal-ipproċessar ġew determinati minn ANOVA one-way. GC–MS u metabolomika mhux immirata ntużaw biex janalizzaw il-komponenti tal-aroma u l-metaboliti differenzjali, u kostitwenti attivi bħal flavonoids totali u polifenoli totali ġew kwantifikati. L-aħjar kundizzjonijiet kienu: kontenut inizjali ta 'zokkor ta' 32 grad Bx, temperatura ta 'fermentazzjoni ta' 25 grad, u żieda ta '7% ta' Cistanche deserticola. Taħt dawn il-kundizzjonijiet, il-kontenut ta 'alkoħol, aċidità totali, flavonoids totali, u polifenoli totali laħqu (12.6 ± 0.6)% vol, (3.82 ± 0.19) g/L, (0.80 ± 0.01) g/L, u (0.60 ± 0.00) g/L, rispettivament. GC–MS skopra 38 kompost aromatiku, bl-esteri jkunu l-aktar klassi abbundanti (24 kompost), segwiti minn 6 alkoħol, 2 ketoni, u 2 aldeidi. Meta mqabbel ma 'Musalais magħmul biss minn meraq tal-għeneb, il-Cistanche deserticola Musalais wera livelli ogħla b'mod sinifikanti ta' esteri ewlenin, inkluż ethyl acetate (6.42% vs. 2.42%) u ethyl palmitate (3.75% vs{. 1.18%), filwaqt li alkoħol ogħla bħall-isobutanol naqsu notevolment vs.. 3.98%) (. 3.98%). Metabolomics identifikat 230 metabolit differenzjali (VIP akbar minn jew ugwali għal 1, P < 0.05), arrikkit f'mogħdijiet relatati ma 'trasportaturi ABC u bijosintesi ta' amino acid. Komponenti bħal trigonelline u crocin kienu elevati b'mod sinifikanti. Il-metaboliżmu tal-aċidu amminiku kkontribwixxa għall-formazzjoni tal-profil tat-togħma karatteristika. Dan l-istudju jipprovdi pedament teoretiku u tekniku għall-iżvilupp u t-titjib tal-kwalità ta 'Cistanche Musalais. Ir-riċerka futura għandha tinkorpora tekniki sensorji molekulari, bħal GC–O, biex tidentifika aħjar il-komposti attivi ewlenin responsabbli għall-profil ġenerali tat-togħma.
Kliem ewlieni: Cistanche;Musalais; GC–MS; metabolomika
CistancheMusalais
Dettalji tal-Listing ta' Cistanche Musalais
Musalais (Msalais)hija xarba iffermentata tradizzjonali unika għal Xinjiang, prodotta minn għeneb aħmar Awati jew għeneb aħmar Hetian (Hotan). Huwa magħmul minn juicing, konċentrazzjoni, u fermentazzjoni spontanja, u huwa kkaratterizzat bħala primittiv, naturali u aħdar. Bħala xarba alkoħolika iffermentata b'mod naturali Ċiniż unikament, Musalais juri karatteristiċi reġjonali distinti f'attributi sensorji, valur nutrittiv u attivitajiet funzjonali. Alkoħol, esteri, aldeidi, aċidi, fenoliċi u terpeni ġenerati matul il-fermentazzjoni mhux biss jagħtu togħma unika iżda huma wkoll assoċjati ma 'benefiċċji bħall-promozzjoni taċ-ċirkolazzjoni tad-demm, it-tnaqqis tal-lipidi fid-demm, it-tonifikazzjoni tal-kliewi u t-tisħiħ tal-ġisem, ir-regolazzjoni tal-kolesterol, u ż-żamma tas-saħħa kardjovaskulari u ċerebrovaskulari, li tagħmilha adattata għal konsumaturi differenti.
F'dawn l-aħħar snin, b'domanda dejjem tikber tal-konsumatur għal xorb b'saħħtu, is-suq tax-xorb funzjonali espandi malajr. Fuq il-bażi tal-produzzjoni tal-birra tradizzjonali, likuri funzjonali jinkorporaw komponenti funzjonali speċifiċi biex jissodisfaw ħtiġijiet għall-benessri, manutenzjoni tas-saħħa, jew regolazzjoni fiżjoloġika speċifika. Il-kwalità tagħhom hija influwenzata minn materja prima, proċessi, komunitajiet mikrobjali, u l-istabbiltà tal-komponenti funzjonali [2]. Fil-prattika folkloristika fin-Nofsinhar ta 'Xinjiang, aġġunti lokali bħal goji berry, għosfor, Cistanche, u żagħfran huma spiss miżjuda waqt il-preparazzjoni Musalais biex itejbu l-benefiċċji tas-saħħa u jarrikkixxu d-diversità tat-togħma [3]. Fost dawn, Cistanche-rikk fil-polisakkaridi, aċidi amminiċi, glikożidi feniletanojdi, glikożidi iridojdi, u alkalojdi-għandu effetti toniċi fuq yang tal-kliewi, jimmodula l-funzjoni newroendokrinali, u jiġġieled l-għeja, jaqla 'l-isem "ġinseng tad-deżert" [4–5].
Madankollu, l-industrijalizzazzjoni ta 'Cistanche Musalais bħalissa qed tiffaċċja sfidi inkluż nuqqas ta' standards ta 'produzzjoni, teknoloġija ta' pproċessar mhux kompluta, u riċerka insuffiċjenti dwar sustanzi ta 'togħma, li tillimita l-promozzjoni tas-suq tagħha u t-titjib tal-kwalità. F'dan l-istudju, Cistanche intuża bħala aġġunt biex jiġi ottimizzat il-proċess ta 'fermentazzjoni Musalais. GC–MS u metabolomika mhux immirata ġew impjegati biex isolvu sistematikament kostitwenti tal-aroma u metaboliti differenzjali, bil-għan li jipprovdu bażi teoretika u appoġġ tekniku għal produzzjoni standardizzata, modulazzjoni tat-togħma u titjib funzjonali ta 'Cistanche Musalais, u b'hekk jippromwovu l-modernizzazzjoni u l-iżvilupp tal-valur ta' din ix-xarba tradizzjonali.
1 Materjali u metodi
1.1 Materjali u reaġenti
Cistanche tubulosa (Cistanche tubulari): kampjuni kummerċjali tal-ewwel grad miġbura minn Hetian (Hotan), Xinjiang, b'tessut smin u ħielsa minn moffa u impuritajiet.
Għeneb aħmar Hetian: frott kummerċjali b'dehra intatta u aroma qawwija, miġbura minn Hetian, Xinjiang.
Metanol u aċetonitrile: Thermo Fisher Scientific (China) Co., Ltd.
Aċidu formiku: TCI (Shanghai) Development Co., Ltd.
L-2-chlorophenylalanine: Shanghai Aladdin Biochemical Technology Co., Ltd.
1.2 Strumenti u tagħmir
08-2T tħawwad manjetiku b'temperatura kostanti, Shanghai Meiyingpu Instrument Co., Ltd.
Apparat 57330-U SPME u fibra 57348-U 50/30 μm DVB/CAR/PDMS SPME, Sigma-Aldrich (Shanghai) Trading Co., Ltd.
6890N-5973 Sistema GC–MS, Agilent Technologies (China) Co., Ltd.
Ċentrifuga refriġerata 5430R, Eppendorf (Shanghai) International Trading Co., Ltd.
TL-48R grinder tat-tessuti b'rendiment għoli, Shanghai Jingxin Industrial Development Co., Ltd.
Konċentratur tal-vakwu SCIENTZ-1LS, Ningbo Scientz Biotechnology Co., Ltd.
Vanquish Flex UHPLC, Thermo Fisher Scientific (Ċina) Co., Ltd.
SDAJ-0.5 Linja tal-produzzjoni tal-inbid ta 'stil Ċiniż, Shandong Anji Bio-Fermentation Equipment Technology Co., Ltd.
1.3 Metodi sperimentali
1.3.1 Fluss tal-proċess
Cistanche kien steamed għal użu aktar tard. Għeneb aħmar Hetian ġie maħsul u magħżul, mqaxxar u mgħaffeġ. Il-meraq tal-għeneb ġie estratt bi pressa, imbagħad imsaħħan u kkonċentrat biex taġġusta l-indikaturi tal-konċentrazzjoni tal-meraq. Fl-aħħarnett, il-prodott Cistanche steamed tħallat ma 'meraq tal-għeneb ikkonċentrat u ffermentat taħt temperatura kkontrollata u parametri ta' ħin. Wara l-fermentazzjoni, il-prodott ġie ċċarat biex jinkiseb Cistanche Musalais.
1.3.2 Preparazzjoni ta 'Cistanche
B'modifiki żgħar għal Gong et al. [6], Cistanche imnixxef ta 'kwalità għolja, mhux deterjorat kien imqaxxar, imqatta', imgeżwer fil-garża, u steamed għal 20 min għal użu aktar tard.
1.3.3 Preparazzjoni tal-meraq tal-għeneb
Intuża għeneb aħmar Hetian b'solidi solubbli inizjali (zokkor) ta '18-il grad Bx. Għeneb immuffat, iddeterjorat, u misjur b'mod irregolari tneħħa. Wara l-ħasil u t-tqaxxir, l-għeneb ġie ppressat. Il-meraq kien mgħolli (ikkonċentrat) f'temperatura għolja u l-konċentrazzjoni twaqqfet meta z-zokkor laħaq 26, 29, jew 32 grad Bx. Il-meraq tkessaħ għat-temperatura tal-kamra għal użu aktar tard.
1.3.4 Proċess ta' fermentazzjoni ta' Cistanche Musalais
Cistanche steamed ġie miżjud fi proporzjonijiet definiti (3%, 5%, 7%) għal 600 mL ta 'meraq tal-għeneb ikkonċentrat f'fermentatur. Iz-zokkor residwu tkejjel kull 24 siegħa waqt il-fermentazzjoni biex jiġi mmonitorjat il-progress. Meta z-zokkor residwu niżel għal 4 g/L, il-fermentazzjoni ġiet mitmuma. Is-supernatant inġabar u pasturizzat f'85 grad għal 30 min biex jinkiseb Cistanche Musalais.
1.3.5 Disinn sperimentali b'fattur wieħed għal Cistanche Musalais
L-effetti taż-żieda ta 'Cistanche (3%, 5%, 7%), il-kontenut ta' zokkor inizjali (26, 29, 32 grad Bx), u t-temperatura tal-fermentazzjoni (22, 25, 28 grad) fuq il-proprjetajiet fiżikokimiċi u l-bijoattività ġew investigati.
1.3.6 Analiżi u kejl
Kontenut ta 'alkoħol, solidi solubbli, u aċidità totali: determinati skont GB/T 15038-2006 "Metodi analitiċi ġenerali għall-inbid u l-inbid tal-frott."
Flavonoids totali: determinati b'referenza għal Xu et al. [7]. Ġiet ippreparata kurva ta 'kalibrazzjoni b'konċentrazzjoni ta' rutin (X) bħala l-axxissa u assorbanza (Y) f'510 nm bħala l-ordinata, li tagħti Y=0.8043X - 0.0278, R2=0.9999, li tindika linearità tajba.
Polifenoli totali: determinati bl-użu tal-metodu Folin–Ciocalteu [8]. Ġiet ippreparata kurva ta 'kalibrazzjoni b'kontenut ta' aċidu galliku (X) bħala l-axxissa u assorbanza (Y) f'760 nm bħala l-ordinata, li tagħti Y=0.4177X + 0.1048, R2=0.9975, li tindika linearità tajba.
1.3.7 Analiżi GC–MS
Kampjuni minn żewġ gruppi-esperimentali (32 grad Bx, 25 grad, 7% Cistanche) u kontroll mingħajr Cistanche-kienu soġġetti għal GC-MS.
Pretrattament tal-kampjun: Il-kampjun tpoġġa f'kunjett ta 'estrazzjoni ta' 20 mL; 100 μL ta '50 ug/mL isoamyl phenylacetate ġie miżjud bħala standard intern. Il-kunjett kien issiġillat u ekwilibrat f'banju ta 'l-ilma ta' 60 grad b'taħwid manjetiku f'250 r/min għal 20 min. Il-fibra SPME mbagħad ġiet imdaħħla għal estrazzjoni ta '30 min. Qabel l-użu, il-fibra SPME ġiet ikkundizzjonata fid-daħla tal-GC f'250 grad għal 20 min.
Kundizzjonijiet GC–MS: Kolonna HP-INNOWax (60 m × 250 μm × 0.25 μm); daħla 250 grad; linja tat-trasferiment 250 grad; fluss tal-gass trasportatur 1.5 mL/min; maqsuma 4:1. Programm tal-forn: 40 grad (5 min), rampa 5 gradi / min sa 250 grad, żomm 10 min. Sors tal-jone 230 grad; quadrupole 150 grad; EI 70 eV; skan sħiħ 35–550 Da.
1.3.8 Metabolomika mhux immirata
1.3.8.1 Preparazzjoni tal-kampjun
Żewġ gruppi ġew ittestjati: sperimentali (32 grad Bx, 25 grad, 7% Cistanche) u kontroll mingħajr Cistanche; n=3 repliki bijoloġiċi għal kull grupp, total ta' 6 kampjuni. Wara t-tidwib u l-vortex, 300 μL ta 'kull kampjun ġew trasferiti għal tubu ta' 1.5 mL u ċentrifugati f'12,000 r/min, 4 gradi għal 15-il minuta. Imbagħad, 100 μL ta 'supernatant tmexxa għal tubu ta' 2 mL, iffriżat snap fin-nitroġenu likwidu, u lajofilizzat. Żid 1 mL metanol imkessaħ minn qabel: aċetonitrile (1:1, v/v), vortiċi 30 s; friża f'-20 grad għal 30 min; ċentrifuga fi 12,000 r/min, 4 gradi għal 10 min; iġbor 850 μL supernatant u nixxef bil-vakwu sal-kompletezza; rikostitwixxi f'150 μL 50% metanol (b'5 ppm 2-chlorophenylalanine), vortex 30 s; ċentrifuga 12,000 r/min, 4 gradi għal 10 min; iffiltra minn 0.22 μm membrana u ttrasferixxi l-filtrat għal kunjetti. Għaqqad 10–20 μL minn kull kampjun biex toħloq kampjun QC biex tevalwa l-istabbiltà tal-istrument u l-affidabbiltà tad-dejta; QC jitħalla barra jekk inqas minn 5 kampjuni huma inklużi.
1.3.8.2 Kundizzjonijiet analitiċi
Kromatografija: ACQUITY UPLC HSS T3 kolonna (100 Å, 1.8 μm, 2.1 mm × 100 mm); fluss 0.4 mL/min; kolonna 40 grad; autosampler 8 grad; injezzjoni 2 μL. Fażi mobbli A: ilma b'0.1% (v/v) aċidu formiku; fażi mobbli B: aċetonitrile b'0.1% (v/v) aċidu formiku.
Spettrometrija tal-massa: vultaġġ tal-isprej +3.5 kV/−3.0 kV; gass għant 40 arb; gass awżiljarju 10 arb; kapillari 320 grad; temperatura tal-gass awżiljarju 300 grad; Riżoluzzjoni MS1 60,000; firxa tal-iskannjar m/z 70–1,000; Standard tal-Mira AGC; Max IT 100 ms; MS/MS dipendenti mid-dejta fuq 4 jonji ta 'fuq b'esklużjoni dinamika 4 s; Riżoluzzjoni MS2 15,000; Enerġija tal-ħabta HCD 30%.
1.3.8.3 Identifikazzjoni tal-metaboliti
L-identifikazzjoni tal-metaboliti kienet ibbażata fuq il-PSNGM (PerSonalbio Next-Generation Metabolomics Database), li tinkludi librerija interna ta 'standards, mzCloud (https://www.mzcloud.org/), LIPID MAPS (https://www.lipidmaps.org/), HMDB (https://hmdb.ca/), MoNA (https://www.mzcloud.org/), MoNA (https://www.mzcloud.org/). NIST_2020_MSMS, u librerija spettrali MS/MS mbassra mill-AI.
Nota dwar databases esterni użati fl-annotazzjoni:
HMDB: Database ta' metaboloma umana komprensiva (Verżjoni 5.0) li fiha informazzjoni dettaljata kimika, klinika u bijokimika għal 220,945 metabolit, b'konnessjonijiet inkroċjati estensivi ma' KEGG, PubChem, MetaCyc, ChEBI, PDB, UniProt, u GenBank, u tappoġġja test/sekwenza/struttura avvanzati u tiftix spettrali/MSR. Assoċjat ukoll ma' DrugBank, T3DB, SMPDB, u FoodDB.
LIPID MAPS: An open-access lipidomics resource providing databases (e.g., LMSD with >50,000 struttura tal-lipidi kkurati), spettri, mogħdijiet, għodod għall-analiżi tal-MS, tpinġija tal-istruttura, u riżorsi tan-nomenklatura/klassifikazzjoni.
mzCloud: Librerija spettrali tal-massa avvanzata li tappoġġja spettru, struttura, sottostruttura, siġra, u tfittxijiet ibbażati fuq m/z, bi 32,330 kompost, 51,002 siġra spettrali, u 16,531,567 spettru (b'żidiet sostanzjali fl-2024), ottimizzati għal aċċess għal Firefox/Chrome.
1.3.8.4 Analiżi statistika multivarjata
Ġew applikati analiżi multivarjati għad-dejta tal-metaboliti mill-kampjuni 6 biex iwettqu PCA, u jiċċaraw id-differenzi metaboliċi bejn Cistanche Musalais u Musalais. Metaboliti differenti bejn il-gruppi ġew skrinjati bl-użu ta 'importanza varjabbli OPLS-DA fil-projezzjoni (VIP), bidla ta' darbiet, u valuri P (limitu VIP u sinifikat bħal hawn fuq), segwiti minn interpretazzjoni bijoloġika inkluż arrikkiment tal-mogħdija KEGG [9].
Referenzi
[1] Zhu LX, Wang LL, Song HZ, et al. Analiżi kwalitattiva tal-komposti ewlenin tal-aroma assoċjati mal-ipproċessar tradizzjonali tal-Musalais fiċ-Ċina Xinjiang. Ġurnal tal-Istitut tal-Birra. 2012;118(2):236–242.
[2] Zhao B, Li DD, Yuan Y, et al. Progress modern tar-riċerka dwar likur funzjonali iffermentat. Produzzjoni ta' Likuri. 2025;52(2):43–49.
[3] Zhu LX, Hou XJ, Xu Q. Diskussjoni dwar strateġiji ta 'żvilupp tal-inbid tal-għeneb Xinjiang Msalais. Xjenza u Teknoloġija tal-Making Liquor. 2008(7):111–113.
[4] Kanzunetta ZH, Lei L, Tu PF. Avvanzi fir-riċerka ta 'attività farmakoloġika fil-pjanti ta' Cistanche Hoffing. et Link. Drogi Tradizzjonali u Veġetali Ċiniżi. 2003;34(9):U018.
[5] Shi TT, Ge WH. L-iżvilupp tar-riċerka ta 'Cistanche Hoffmg. Et Link. Ġurnal Ċiniż ta 'Ethnomedicine u Etnofarmaċija. 2009;18(9):7–9.
[6] Gong X, Zhong T, Zhou JY, et al. Studju dwar it-teknoloġija ta 'inbid Cistanche ġdid iffermentat. Ikel Modern. 2019(5):64–68;79.
[7] Xu HT, Li H, Zhao YZ, et al. Attivitajiet antiossidanti u antibatteriċi ta 'flavonoids totali minn Nervilia fordii. Ortikultura tat-Tramuntana. 2017(16):161–165.
[8] Yu H, Xu X, Hao JX, et al. Fermentazzjoni mħallta ta 'pomace tal-qoxra taċ-ċitru ma' Trichoderma koningii, Aspergillus oryzae u Lactobacillus casei: ottimizzazzjoni tal-proċess, attivitajiet antiossidanti u analiżi metabolomika mhux immirata. Bijoxjenza tal-Ikel. 2025;66:106180.
[9] Zhou JN, Hou DH, Zou WQ, et al. Tqabbil ta 'metabolomics immirati b'mod wiesa' u metabolomics mhux immirati ta 'Ophiocordyceps sinensis selvaġġi. Molekuli. 2022;27(11):3645.
[10] Li XH. Riċerka dwar it-teknoloġija ta’ Rosa kwangsiensis var. sterilis inbid iffermentat [Teżi tal-Master]. Chongqing: Università tal-Lbiċ; 2017.
[11] Li ZJ, Zhang XD, Long BX, et al. Riċerka dwar l-iżvilupp tal-prodott u l-ottimizzazzjoni tal-wiċċ tar-rispons tal-lanġas Msalais. Ipproċessar tal-Prodotti Agrikoli. 2025;3:1–10.
[12] Zhang L, Jiang XF. Verifika dwar l-adattabilità tal-metodu ta' determinazzjoni tar-ram fil-metodu ta' analiżi ġenerali GB/T15038-2006 tal-inbid u l-inbid tal-frott. Produzzjoni ta' Likuri. 2020;47(5):104–107.
[13] Zhong DL, Yang H, Wang Z, et al. Effett tat-temperatura tal-fermentazzjoni malolattika fuq il-kwalità tal-inbid Cabernet Sauvignon. Xjenzi Agrikoli ta' Zhejiang. 2025;66(7):1724–1732.
