Analyse des différences de métabolites volatils dans différentes parties de palmiers sur la base d'une métabolomique ciblée étendue
Ormosia henryi est un arbre à feuilles persistantes de la famille des légumineuses, principalement réparti dans les régions subtropicales de Chine, notamment dans les provinces de Jiangxi, Zhejiang, Anhui, Hubei, Hunan, Guangdong, Sichuan, Guizhou et Yunnan. En raison de son faible taux de montée en graines, de sa faible capacité de régénération naturelle et de la destruction par l'homme, il a épuisé les ressources sauvages et se trouve dans une situation menacée. Il a été inscrit sur la liste des plantes protégées clés de deuxième classe au niveau national. Le palmier a une forme de grand arbre, une belle texture de bois, et les graines rouges peuvent être utilisées comme objets d'artisanat. Le palmier entier peut être utilisé comme médicament, avec des effets de promotion de la circulation sanguine, d'élimination de la stase sanguine, de dissipation du vent et de réduction de l'enflure. La "National Compilation of Chinese Herbal Medicines" indique que le palmier est utilisé en usage externe pour traiter les fractures sur l'écorce de la racine et les brûlures sur les feuilles. Dans la culture populaire, le bois de palmier est souvent utilisé pour fabriquer des planches de lit, qui ont un effet calmant. Le palmier est donc une espèce d'arbre unique et précieuse qui combine bois d'œuvre, paysage et usage médicinal.
Les substances volatiles des plantes peuvent agir sur le corps humain par l'intermédiaire de la peau et du système respiratoire, en stabilisant le système nerveux central, en régulant les émotions, en renforçant l'immunité et en réduisant efficacement la nocivité des micro-organismes et des virus pour le corps humain. La recherche moderne a montré que les palmiers contiennent principalement 89 composants volatils tels que des aldéhydes, des cétones, des alcools, des esters, des oléfines, des amines, des hydrocarbures cycliques, des acides carboxyliques et des amides. Parmi eux, les composants bénéfiques comprennent le β - caryophyllène, le limonène, le β - ionone, etc., qui ont une grande valeur d'utilisation dans la santé des forêts, les produits pharmaceutiques et chimiques quotidiens, et d'autres domaines. En outre, la recherche a révélé que l'extrait de feuilles de palmier peut agir sur le système nerveux central, et Lu et al. ont d'abord proposé que l'extrait de feuilles de palmier ait des effets antidépresseurs préliminaires ; Zhu a étudié l'effet antidépresseur de l'extrait de feuilles de palmier en utilisant un modèle de souris soumis à un stress léger imprévisible et chronique et a constaté qu'il avait des effets antidépresseurs significatifs.
La composition des composants volatils dans les plantes est étroitement liée aux parties des tissus. Tao et al. ont analysé les composants volatils dans différentes parties du papillon de bois et ont constaté qu'ils contiennent tous une grande quantité de substances alcooliques, et que chaque partie a des substances caractéristiques plus élevées que les autres ; Guo et al. ont constaté que les composants volatils dans la partie fleur d'or du chèvrefeuille sont divers, l'acide acétique, le 2-méthylbutanal ou le 3-méthylbutanal étant des composants abondants communs dans chaque partie. À l'heure actuelle, il n'existe aucun rapport sur l'analyse complète des composants métaboliques dans les racines, les branches et les feuilles des palmiers, ni sur les différences de composition entre les trois parties. De nombreuses études ont montré que les bienfaits pour la santé des substances volatiles des plantes sont étroitement liés à la concentration des terpènes libérés, qui sont également les principaux composants des substances volatiles des palmiers. Par conséquent, l'excavation des composants volatils hautement enrichis dans les palmiers et l'identification des sites de concentration des composants actifs (principalement les terpénoïdes) sont d'une grande importance pour le développement et l'utilisation des ressources des palmiers.
La technologie métabolomique largement ciblée peut détecter les métabolites et leur contenu dans les échantillons biologiques avec une grande précision, un débit élevé et une large couverture. Grâce à la détection à haut débit et au traitement des données, elle révèle les modifications des métabolites dans les échantillons biologiques et leurs réponses à différents environnements, périodes et stimuli externes. Elle a été largement appliquée au stress abiotique des plantes, à la résistance aux maladies, à la transformation et à d'autres aspects. Cette étude vise à utiliser des techniques métabolomiques ciblées pour identifier et analyser les composants volatils dans les racines, les branches et les feuilles des palmiers, étudier leur diversité et leurs caractéristiques d'enrichissement, et analyser les différences significatives dans les métabolites entre les trois parties. Cela permettra de jeter les bases d'une analyse approfondie des voies métaboliques et des niveaux génétiques à l'avenir, et de fournir des données pour la sélection des parties du palmier utilisées comme ressources, ainsi que pour le développement et l'utilisation de ressources non ligneuses.

Les plantes libèrent des composés volatils au cours de leur croissance, qui peuvent purifier l'atmosphère, réduire la teneur en bactéries de l'air, éliminer efficacement les substances nocives des poumons après leur pénétration dans le corps humain, éliminer la fatigue, améliorer le sommeil, renforcer l'immunité humaine et contribuer au traitement de maladies chroniques telles que le cancer et l'hypertension. Les différentes parties des plantes peuvent libérer des composants volatils, et l'étude des métabolites volatils dans les différentes parties des plantes est utile pour le développement et l'utilisation des différentes parties des plantes.

Cette étude a mené une analyse métabolomique sur les métabolites volatils dans les racines, les branches et les feuilles des palmiers, et a identifié 589 métabolites volatils, divisés en 16 catégories, dont les terpènes, les esters, les composés hétérocycliques et les hydrocarbures. Les résultats de l'ACP montrent qu'il existe des différences entre les différentes parties ; les résultats du regroupement montrent que la plupart des métabolites ont des niveaux relativement élevés dans les branches et les feuilles.

Les métabolites différentiels entre les racines et les branches, les racines et les feuilles sont les terpènes, les esters, les composés hétérocycliques, les hydrocarbures et les alcools, parmi lesquels les terpènes, les esters, les composés hétérocycliques et les modes régulés à la baisse sont les principaux, avec une abondance significativement réduite dans les racines ; La régulation à la hausse des métabolites différentiels entre les hydrocarbures et les alcools est dominante, et ces deux types de substances s'accumulent significativement à la hausse dans les racines. Les métabolites différentiels entre les branches et les feuilles sont dominés par des modes régulés à la hausse, les terpènes étant les principaux composants régulés à la hausse.

Les terpénoïdes sont largement répandus dans la nature et constituent d'importants composés volatils des plantes. Ils ont des effets antitumoraux, antibactériens, anti-inflammatoires, sédatifs et tranquillisants et sont largement utilisés dans de nombreux domaines tels que les essences, les épices, les produits chimiques quotidiens, etc. Cette étude a identifié 162 métabolites terpénoïdes dans les palmiers. L'accumulation de la plupart des terpénoïdes diminue dans les racines et s'accumule dans les branches et les feuilles, avec des niveaux plus élevés dans les feuilles. Cependant, l'accumulation de terpénoïdes tels que le limonène, le β - ionone, l'α - pinène, l'α - terpinéol, le magnolol et le cédarol augmente. Il a été prouvé que nombre de ces composés ont des activités pharmacologiques et des effets fonctionnels importants, comme le limonène, qui est l'un des principaux composants représentatifs des composés de monothérapie et qui est largement présent dans les plantes telles que les citrons, les oranges et les écorces de mandarine. Il a de puissants effets antibactériens à large spectre et de bons effets inhibiteurs sur les pathogènes alimentaires, les champignons phytopathogènes, etc. Le β-ionone est une épice importante et un composé précurseur pour la synthèse de l'acide rétinoïque, du rétinol, du β-carotène et de la vitamine A. Il a un fort effet inhibiteur sur les pathogènes alimentaires, les champignons phytopathogènes, etc. Il a un fort effet inhibiteur sur les cellules cancéreuses du sein, les cellules cancéreuses gastriques, les cellules cancéreuses du foie, les cellules cancéreuses de la prostate, etc. L'α - pinène et l'α - terpinéol sont les principaux composants de la térébenthine et des intermédiaires pour la synthèse de divers composés organiques importants. Ils ont diverses activités, notamment antibactériennes, anti-inflammatoires et anticancéreuses.

D'après l'analyse des voies métaboliques des métabolites différentiels, ces derniers sont significativement enrichis dans les voies de biosynthèse des sesquiterpènes et des triterpènes. Neuf métabolites différentiels, dont le trans - β - farnésène, α - farnésène, β - sélénène et β - myrrhe, sont impliqués dans cette voie de synthèse. Les voies de biosynthèse des sesquiterpènes et des triterpènes sont l'une des principales voies de synthèse des terpénoïdes. Les différences de teneur en terpénoïdes entre les différentes parties sont étroitement liées à la régulation des gènes liés aux terpénoïdes et à la catalyse des enzymes correspondantes. Des recherches plus approfondies sont nécessaires sur les gènes régulateurs pertinents.

En résumé, les branches et les feuilles d'Anthurium palmatum sont riches en métabolites volatils, et les terpénoïdes ayant de nombreuses activités importantes sont régulés à la hausse. Les branches et les feuilles sont des parties importantes pour le développement et l'utilisation de l'Anthurium palmatum. Sur la base des métabolites volatils, ils peuvent être transformés en une série de produits non ligneux tels que la poudre parfumée, l'encens, l'huile essentielle, etc. En outre, dans le domaine de la santé des forêts, le palmier peut être planté en tant qu'espèce d'arbre pour améliorer la santé. Il peut jouer un rôle dans les avantages pour la santé des métabolites volatils dans les zones de baignade des forêts, les sentiers de santé, les lieux de loisirs en plein air et autres environnements.