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【代谢专栏⑫】牛油果成熟到催熟过程的脂质和番荔枝内酯的动态变化

2018-08-08
中科新生命
3092

上期我们跟各位老师讲的是一篇研究油菜籽发育过程中的脂质表达变化的研究,今天我们介绍的仍然是脂质组学在生长发育方向应用的一篇文献。这是一篇发表在2017年《BMC Plant Biology》期刊上的文献。


往期的专栏内容可以点击文末“阅读原文”进行查看,或打开链接:http://dwz.cn/MxxVuPaT


热爱健身或者正在瘦身的朋友们肯定对牛油果不陌生,牛油果中含有丰富的生物活性脂质成分,具有与健康相关的应用潜力,因此不仅吸引了人们食用,同时也吸引了越来越多的科研兴趣。以往人们会把大部分的注意力都放在牛油果中的不饱和脂肪酸上,但是近年来一种脂肪酸的衍生物—番荔枝内酯也表现出杀虫、抑制乙酰辅酶A羧化酶活性、抑制细胞中NO和超氧化物的生成以及抗肿瘤能力。在今天这篇文章中,作者首次对异性细胞、中果皮和种子的番荔枝内酯表达谱进行了对比分析,并且也是首次采用非靶向脂质组学的方法去对牛油果的脂质分子变化进行研究。


文献小笔记

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Avocado fruit maturation and ripening:dynamics of aliphatic acetogenins andlipidomic profiles from mesocarp, idioblastsand seed

BMC Biology

IF:6.5

研究材料

牛油果


研究材料

代谢组学(番荔枝内酯分析)+脂肪酸+脂质组学


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研究路线图


研究结果

1. 牛油果发育过程的番荔枝内酯的动态变化特征分析

番荔枝内酯是一种脂肪酸衍生物,具有抗癌作用。首先作者对“Hass”牌牛油果发育过程的中果皮、种子和异性细胞3种类型样本中的7种番荔枝内酯进行了分析。研究结果表明牛油果发育过程中果皮和异性细胞中的番荔枝内酯表达谱没有发生明显变化,而种子的番荔枝内酯表达谱动态变化。 

Persin/Persenone B在幼子中含量比较少(4.51 ±2.96%),成熟种子中含量增加了3倍(17.4 ±3.97%)。同样,AcO-avocadenyne的含量分别由7.85± 1.79% 下降到4.99 ± 3.49%,含量最高的AcOavocadene的含量由53.7 ± 4.43% to 36.3 ± 4.88%。而在牛油果催熟的过程中番荔枝内酯物一直保持稳定。

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2. 成熟的绿色牛油果的脂肪酸组成分析

对成熟的绿色牛油果的中果皮、种子和异性细胞3种类型样本的脂肪酸进行了分析。异性细胞的脂肪酸含量只占到了中果皮的4.1%。种子的脂肪酸谱与中果皮和异性细胞有很大差别。种子的脂肪酸含量为3.02 ± 0.72 mg/gFW,其中stearic(硬脂酸), linoleic(亚油酸)和palmitic acid(棕榈酸)占有很高的比例。


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3. 不同收获年份和种子萌发过程的番荔枝内酯变化特征

对长达70多天的种子萌发过程子叶的番荔枝内酯表达谱以及不同年份收获的牛油果中果皮和种子的番荔枝内酯表达谱进行分析,结果表明番荔枝内酯表达谱不受环境压力影响和种子萌发的影响。

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4. 非靶向脂质组学分析牛油果的脂质表达谱

(1) 中果皮在果实催熟过程脂质和的变化

TAG和DAG在牛油果催熟过程变化显著。对比成熟绿色的牛油果和催熟后的牛油果,100中TAG脂质分子含量下降了,仅仅只有30中TAG分子含量增加了。单不饱和键含2个不饱和键的TAG分子影响最大,含量下降,饱和的TAG和含有3个不饱和键的TAG含量升高。DAG在催熟过程中含量降低的是含有较多碳原子数和不饱和键的DAG脂质分子。

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(2)异性细胞果实催熟过程的脂质表达谱变化

异性细胞的脂质表达谱变化与中果皮的变化有差异。与中果皮不同的是,TAG一部分升高,一部分降低,无论升高还是降低都没有表现出绝对优势。含有较多碳原子和不饱和键的TAG在催熟的过程含量降低。在催熟的牛油果中不饱和键数量少的DAG分子含量较高,也许它们是来自与TAG的降解。中果皮中含有39个碳原子的DAG在催熟的牛油果中含量显著下降,然而在异性细胞中含有39个碳原子的这个DAG分子却显著增加。


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(3)种子催熟过程的脂质表达谱变化

TAG和DAG在种子催熟的过程中含量都下降了。番荔枝内酯与TAG和DAG呈负相关,其中番荔枝内酯和TAG的相关系数最高。

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结论:

中果皮和异性细胞的脂质代谢在牛油果催熟的过程差异巨大。牛油果种子中的番荔枝内酯在牛油果生长的早期就开始积累,可能是由于TAG的分解代谢。

小编心得

(1)脂质组的研究套路总结

无论是这一篇文献,还是上周解读的文献,研究思路都是比较简单的,对于实验数据的解读主要是做一些含量上变化的讨论这种研究套路是最为简单的一种,文章可以发在5分左右的期刊。

当然,有的老师也会问小编,脂质组学的文章还能做的更深入点吗?答案是可以的。可以参考以前小编写的一篇软文,请戳:“脂”指高峰系列之二:“植”脂高峰

简单来说想要对脂质的变化机制进行研究的话,可以针对脂代谢相关的酶进行研究,比如说利用qPCR技术定量检测酶的表达情况或联合转录组做多组学的关联分析做更深的数据挖掘。


(2)脂质组

脂质作为生物体膜结构的主要成分,也是一种能量物质和信号分子。植物种子、花、果实的发育过程都会涉及到脂质的变化。脂质组学是一种大规模检测脂质分子的技术方法,通常一次能够检测到上千种脂质分子,非常适合对脂质的表达谱进行研究。

中科新生命的脂质组学技术平台采用的是高端大气上档次的Orbitrap平台, 结合lipidsearch能够为客户提供上述的8大类脂质species水平的定性定量结果,有着严格的QC控制和丰富的数据分析内容。


(3)脂肪酸

牛油果的果实是一种营养价值很高的水果,脂肪含量比较高,其中含有大量的不饱和脂肪酸,有健胃清肠的作用,还能降低胆固醇和血脂,保护心血管和肝脏系统,对人的身体十分有益。因此牛油果果实中的脂肪酸引起很多人的研究。中科新生命利用GC-MS SIM靶向技术特异性的针对C6~C24等30多种脂肪酸进行检测,欢迎有需求的老师来电咨询。


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