Exploración del mecanismo de envejecimiento de la cáscara de mandarina deshidratada a partir de la tecnología de metabolómica dirigida extensiva y la tecnología de secuenciación de alto rendimiento
El chenpi es la cáscara del fruto seco y maduro de Citrus reticulata Blanco y sus variedades cultivadas de la familia de las rutáceas. Tiene los efectos de regular el qi y fortalecer el bazo, secar la humedad y resolver la flema, y es un representante típico de la medicina tradicional china envejecida. El nombre Chenpi apareció por primera vez en la "Dietary Therapy Materia Medica", y la literatura registra que el tiempo de envejecimiento varía. El "Lei Gong Pao Zhi Lun" afirma: "Lo más viejo es lo más maravilloso"; La "Materia Medica Diaria" registra que "la cáscara de mandarina envejecida es aún mejor". El libro "Explicación de las Propiedades Medicinales de la Quema de Cañón de Lei Gong" afirma: "Si se recoge y envejece durante mucho tiempo, muchas flores de ciruelo pasarán el verano y el qi fuerte se eliminará completamente, la temperatura será moderada sin riesgo de sequedad y dispersión, y el qi fluirá sin peligro de corte cortante; El "Espejo Medicinal" registra: "El Chenpi debe envejecerse cada dos años; El "Yitang Sanshi" registra: "La cáscara de naranja nueva tiene un aura fuerte y requiere una producción extensa. Se necesitan de dos a tres años para que se considere superior".
El envejecimiento de la medicina tradicional china se refiere a la transformación de la medicina china de medicamento nuevo a medicamento envejecido tras métodos de almacenamiento adecuados, lo que provoca cambios en su rendimiento y eficacia, con el fin de satisfacer mejor las necesidades clínicas de la medicina tradicional china. A lo largo de la historia, ha habido debates sobre el envejecimiento de la medicina tradicional china. El "Shennong Bencao Jing" recoge que "hay medicinas verdaderas y falsas, así como medicinas nuevas y viejas, y cada una tiene su propio método", lo que indica que las "nuevas" y las "viejas" tienen cada una sus propias características y reglas de acción. Este Jing registra la piel de naranja, pero no menciona si ha envejecido. Las "Anotaciones sobre el Clásico de Materia Médica de Shennong" propusieron por primera vez seis grandes medicinas envejecidas: "Cualquier baya de lobo, cítrico, cáscara de naranja, pinellia ternata, efedra y wuzhuyu que requiera un envejecimiento prolongado es bueno". En generaciones posteriores, los expertos médicos siguieron ampliando el alcance de la medicina tradicional china. El Compendio de Materia Médica afirma: "El ruibarbo, los ladrones de madera, la hierba gatera, las flores de cilantro, las flores de algarrobo, etc. también son adecuados para envejecer durante mucho tiempo, no sólo para los seis tipos; Hasta la dinastía Qing, el libro "Bencao Congxin" afirmaba: "Lo mejor es utilizar hierbas envejecidas, ya sea para reducir su fuerza o para eliminar su energía de fuego". Contiene cerca de 40 sabores de hierbas envejecidas. Hoy en día, la medicina tradicional china también hace hincapié en que ciertas medicinas chinas deben envejecerse para un uso óptimo. Puede verse que el envejecimiento de la medicina tradicional china se basa en el resumen de la práctica clínica. Sin embargo, no existe una explicación en profundidad del mecanismo de envejecimiento en los registros bibliográficos.

Existen muchos informes de investigación sobre el mecanismo de envejecimiento de la medicina tradicional china, como Wu Zhu Yu, Qi Ai Ye, Ma Huang, Chen Pi, etc., centrados principalmente en la comparación de la composición química y los efectos farmacológicos en diferentes momentos de envejecimiento. La calidad de la investigación no es profunda y las conclusiones son inconsistentes. El equipo de investigación utilizó como referencia la idea del envejecimiento y los microorganismos relacionados con la calidad en el tabaco curado, el té y el Baijiu. La investigación anterior descubrió que el crecimiento y el metabolismo de los microorganismos adheridos a la cáscara de mandarina durante el envejecimiento estaban estrechamente relacionados con los cambios de flavonoides y otros ingredientes activos. Se creía que el metabolismo de Aspergillus niger, el microorganismo dominante adherido a la cáscara de mandarina, promovía el aumento de flavonoides. Liu estudió el mecanismo del metabolismo microbiano y la transformación de los ingredientes activos en la cáscara de mandarina envejecida, y los resultados mostraron que los microorganismos participan en el proceso de envejecimiento de la cáscara de mandarina y pueden transformar los compuestos de la cáscara de mandarina para aumentar el contenido de sustancias activas. Además, la diversidad de bacterias y hongos en la superficie de la cáscara de mandarina envejecida varía con los diferentes tiempos de envejecimiento. Se cree que los microorganismos durante el proceso de envejecimiento de la cáscara de mandarina pueden causar cambios en la base de sustancias farmacológicas. Un gran número de estudios han confirmado la correlación entre los microorganismos y los componentes químicos durante el proceso de envejecimiento de la cáscara de mandarina, pero no hay ningún informe sobre el análisis global de la interacción entre los microorganismos adheridos y los metabolitos secundarios en la cáscara de mandarina basado en la metabolómica y la secuenciación de alto rendimiento. Este artículo es el primero en utilizar la tecnología de metabolómica ampliamente dirigida UPLC-ESI-MS/MS para analizar los metabolitos secundarios de la cáscara de mandarina envejecida después de 1 año y 3 años de almacenamiento, revelando exhaustivamente los metabolitos secundarios, los metabolitos comunes y los metabolitos diferenciales en las muestras del grupo comparativo; Sobre la base de la tecnología de secuenciación de alto rendimiento, la estructura de la comunidad y los cambios de los microorganismos adjuntos en el grupo de comparación de la muestra fueron ampliamente revelados, y los microorganismos diferenciales fueron examinados; Realizar análisis de correlación entre los metabolitos diferenciales detectados por metabolómica y microorganismos diferenciales identificados por comparación de secuenciación de alto rendimiento. Los resultados de la investigación proporcionan una base teórica para el estudio en profundidad del mecanismo de envejecimiento de la cáscara de mandarina.

Recogida de muestras. Las muestras experimentales utilizadas en este experimento son cáscaras de mandarina almacenadas de forma estándar del mismo origen, lote y diferentes años de almacenamiento. El almacenamiento estándar es el almacenamiento in situ en el lugar de origen, con gestión estacional regular y registro de los cambios de temperatura y humedad. Es un buen método para la trazabilidad y la recogida de muestras, que puede evitar la influencia de un entorno y un año imprecisos.

Análisis de metabolitos secundarios. La tecnología metabolómica puede analizar de forma exhaustiva y científica la composición química general de la medicina tradicional china, y se ha utilizado ampliamente en la evaluación de la calidad de variedades de medicina china, como el ginseng, Scutellaria baicalensis, Angelica dahurica, Paeonia lactiflora y Paeonia lactiflora. Este artículo utiliza amplias técnicas de metabolómica dirigida para detectar de forma exhaustiva metabolitos secundarios en la cáscara de mandarina envejecida tras 1 año y 3 años de almacenamiento. El análisis PCA, el análisis OPLS-DA y el análisis heatmap pueden distinguir claramente muestras de diferentes años. Integrando el tiempo de retención de los compuestos y los iones característicos (Q1 y Q3), se recuperaron de la base de datos un total de 386 metabolitos secundarios, incluidos 79 ácidos fenólicos, 143 flavonoides, 4 antraquinonas, 17 lignanos y cumarinas, 3 taninos, 47 alcaloides, 6 terpenos y otras 87 clases. En comparación con las técnicas tradicionales de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) y cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC-MS), tiene la ventaja de identificar un gran número de compuestos y puede reflejar el espectro global de metabolitos secundarios en la piel seca de mandarina. Para garantizar la exactitud del contenido relativo de cada compuesto, este experimento obtuvo datos de análisis de espectrometría de masas de metabolitos de diferentes muestras, integró el área de pico de todos los picos de espectrometría de masas de sustancias e integró y corrigió los picos de espectrometría de masas del mismo metabolito en diferentes muestras. Este experimento se refiere a los métodos de diseño de experimentos clínicos y farmacológicos. Se utilizó un año de almacenamiento de cáscara de mandarina seca como grupo de control, y tres años de almacenamiento de muestras de cáscara de mandarina seca como grupo experimental. Se seleccionaron los metabolitos diferenciales con cambio de pliegue ≥ 2 o cambio de pliegue ≤ 0,5 y VIP ≥ 1. Si la diferencia de metabolitos entre grupos es superior a 2 veces o inferior a 0,5 veces y VIP ≥ 1, la diferencia se considera significativa. Como resultado, un total de 79 metabolitos diferenciales fueron cribados, entre los cuales los compuestos con diferencias upregulated y alto contenido relativo ranking puede ser considerado como metabolitos relacionados con la calidad de la cáscara de mandarina seca. Entre los 20 principales compuestos con cambios diferenciales en los metabolitos secundarios de la piel de mandarina envejecida después de 1 y 3 años de envejecimiento, los compuestos más regulados son: ácido 3,5-dihidroxi-3-metilvalérico, 5,7-dihidroxi-1 (3H) - isobenzofurano-ona, sinapina, ácido p-hidroxibenzoil tartárico, 3 ', 4', 7-trihidroxiflavona, catequina, limonina, alcaloide dihidrobaibei B, quercetina-O-rutinosina-hexosa, y C-hexosil-aureosina-O-sinapirilhexosa. Entre ellos, la catequina, la limonina, la 3 ', 4', 7-trihidroxiflavona tienen efectos antibacterianos, antiinflamatorios, antioxidantes, anticancerígenos y otros, todos los cuales pueden utilizarse como posibles evaluaciones de calidad. Compuestos icónicos. El tratamiento de enfermedades con medicina tradicional china tiene las características de múltiples componentes, objetivos y vías. La clave de la evaluación y el control de la calidad de la medicina tradicional china es cómo seleccionar los componentes diana para el tratamiento de enfermedades entre los numerosos componentes. Entre ellos, se utilizan ampliamente métodos como la predicción de datos de compuestos de moléculas pequeñas, la química medicinal del suero y la metabolómica de plantas. Los resultados de este experimento muestran que, bajo la premisa de una agrupación razonable, el uso de la tecnología de metabolómica dirigida amplia UPLC-ESI-MS/MS puede cribado eficiente de metabolitos relacionados con la calidad de la cáscara de mandarina seca. Sin embargo, la actividad de los compuestos examinados aún debe ser verificada mediante la combinación con las funciones tradicionales de la cáscara de mandarina seca.
El mecanismo de envejecimiento de la cáscara de mandarina. Tradicionalmente, se cree que la cáscara de mandarina envejecida es buena. Sin embargo, se ha informado ampliamente de que durante el proceso de envejecimiento de la cáscara de mandarina, la transformación metabólica de los microorganismos afecta a los componentes químicos de la cáscara, promoviendo así la acumulación de ingredientes activos y logrando el objetivo de una buena cáscara de mandarina envejecida. Este resultado es coherente con el aumento registrado en el contenido total de flavonoides en la cáscara de mandarina envejecida. Este artículo realiza un análisis de correlación entre los metabolitos diferenciales detectados por metabolómica y los microorganismos diferenciales identificados por secuenciación de alto rendimiento. Los resultados también confirman que los géneros bacterianos dominantes como Aspergillus, Penicillium y Penicillium pueden afectar significativamente a los ingredientes activos en la cáscara de mandarina seca, en consonancia con los informes de la literatura. La investigación preliminar del grupo de investigación encontró que durante el proceso de envejecimiento de la cáscara de mandarina seca, los grupos microbianos dominantes adheridos a la superficie evolucionan constantemente. Con el aumento del tiempo de envejecimiento, los microorganismos dominantes cambian de Zasmidium, Cladosporium, Symmetrospora y Fusarium a Cladosporium, Aureobasidium, Aspergillus y Xeromyces. Xeromyces bisporus, un microorganismo diferencial entre las muestras almacenadas durante 1 año y 3 años, es una especie más tolerante al moho seco. Los microorganismos que pueden sobrevivir en condiciones de baja actividad de agua pueden adaptarse a entornos vitales con una actividad de agua extremadamente baja (0,61), lo que concuerda con la condición extremadamente seca de la piel de mandarina envejecida. Al mismo tiempo, los resultados experimentales mostraron que los microorganismos diferenciales como Fusarium, Aspergillus y Fusarium pueden afectar simultáneamente al contenido relativo de varios ingredientes activos y componentes del aroma, como la hesperidina, el ácido vanílico, la puerarina y los componentes ácidos. Por lo tanto, el juicio exhaustivo muestra que los microorganismos diferenciales en las muestras de cáscara de mandarina deshidratada pueden promover el aumento relativo de ingredientes activos como la hesperidina y otros flavonoides, mientras que también cambian el aumento o disminución relativa de los componentes del aroma para regular el olor de la cáscara de mandarina deshidratada. Por lo tanto, la connotación científica de "la cáscara de mandarina deshidratada es buena" puede estar estrechamente relacionada con la influencia de los microorganismos diferenciales en el contenido relativo de metabolitos secundarios.