Исследование дифференциальных изменений первичных и вторичных метаболитов в мякоти зеленого спелого джуджуба на основе анализа главных компонент
Ziziphus jujuba var. spinosa принадлежит к семейству Rhamnaceae и роду Ziziphus древесных растений. Его мякоть, семена и листья имеют высокую лекарственную ценность. В "Шэньнун бэнькао цзин" говорится, что мякоть кислого жужуба может использоваться в качестве лекарства, которое обладает функцией остановки кровотечения и диареи, и в основном применяется для лечения таких симптомов, как кровотечение и диарея. По сравнению с ядрами кислого жужуба, мякоть кислого жужуба обладает не только лекарственной, но и более высокой питательной ценностью. Мякоть кислого джуджуба содержит большое количество витамина С, растворимых сахаров, белков, аминокислот, маломолекулярных органических кислот, терпенов и сапонинов, флавоноидов, алкалоидов и других компонентов. Среди них содержание тритерпеноидных сапонинов, обладающих седативным и снотворным действием, выше, чем в ядрах кислого джуджуба.
Мякоть плодов джуджуба обладает такими фармакологическими эффектами, как улучшение сна, защита печени, противоопухолевое действие, регулирование иммунитета, улучшение состояния при сердечно-сосудистых и цереброваскулярных заболеваниях, а также антиоксидантными свойствами. Она может быть использована для разработки таких продуктов, как ингибитор сладкого вкуса, антидепрессант, средство для защиты печени и антибактериальное средство.
Предыдущие исследования показали, что типы и содержание компонентов в традиционном китайском лекарственном сырье претерпевают значительные изменения на разных стадиях роста. Причина этого явления может быть связана с различиями в освещении, воде и внешних раздражителях в процессе роста лекарственных растений или плодов, которые, в свою очередь, влияют на синтез вторичных метаболитов в их организме. Сян и др. измерили различные стадии роста Hypericum perforatum и использовали PCA-анализ для определения оптимальной стадии сбора урожая Hypericum perforatum на разных стадиях роста; Ян и др. определили содержание питательных веществ в плодах jujube на разных стадиях зрелости и проанализировали изменения содержания питательных веществ в процессе созревания. Полученные результаты позволяют систематически и всесторонне оценить качество лекарственного сырья и научно обосновать подходящий период его заготовки. Определение типов компонентов в лекарственных травах на разных стадиях роста может определить период их сбора, увеличить содержание основных активных ингредиентов в травах, повысить их лекарственную эффективность и обеспечить ссылку на качество лекарственных трав. Мякоть плодов джуджуба в основном используется в качестве сокового жидкого напитка, и типы компонентов в мякоти плодов джуджуба на разных стадиях зрелости также оказывают значительное влияние на вкус напитка. Поэтому анализ различий в составе мякоти плодов джуджубе на разных стадиях зрелости имеет большое значение для анализа компонентов, контроля качества и периода сбора урожая.
В данном исследовании были собраны спелые красные плоды джуджубе и зеленые плоды джуджубе. Используя технологию UPLC-Q-TOF-MS/MS для анализа основных типов компонентов мякоти зеленых и спелых плодов джуджубе, и сочетая метод анализа главных компонент PCA, вычислить различия в первичных метаболитах между двумя зелеными и спелыми плодами джуджубе, определить содержание дифференцированных первичных метаболитов и вторичных метаболитов, и, наконец, проанализировать биосинтетический путь через различия в содержании метаболитов.

Анализ и валидация путей биосинтеза флавоноидов в кислом джуджубе. Согласно характеристике компонента "2.1", было получено пять флавоноидов, а именно рутин, кверцетин, гиперозид, катехин и эпикатехин. В основе синтеза флавоноидов лежат L-фенилаланин и L-тирозин в качестве предшественников, которые синтезируются по различным разветвленным путям (см. Рисунок 6). При анализе метаболитов в мякоти зеленого и спелого джуджубе было обнаружено, что содержание L-фенилаланина и L-тирозина в мякоти этих двух фруктов различается. Содержание этих двух метаболитов в мякоти спелых фруктов было выше, чем в мякоти зеленых фруктов. При определении содержания рутина, гиперозида и кверцетина в мякоти спелых фруктов было обнаружено, что их содержание выше, чем в мякоти зеленых фруктов, что подтвердило значительные изменения флавоноидных компонентов в процессе созревания от зеленых фруктов до спелых фруктов. Однако содержание катехинов и эпикатехинов снизилось в мякоти спелых плодов джуджубе, в основном потому, что катехины и эпикатехины были в основном распределены в кожуре плодов. Эпикатехины обладают сильным вяжущим действием, а катехины - и вяжущим, и горьким, и являются основными веществами, вызывающими вяжущий эффект плодов. Поэтому, когда фрукт незрелый, в нем содержится больше катехинов и эпикатехинов. В процессе созревания плодов содержание катехинов и эпикатехинов постепенно снижается, и в полностью созревших плодах оно самое низкое. Таким образом, содержание катехинов и эпикатехинов изменяется обратно пропорционально содержанию других флавоноидов при переходе от зеленого к спелому джуджубе. Тот факт, что катехины и эпикатехины определяют горький вкус плодов, указывает на то, что они могут служить научным обоснованием для употребления мякоти джуджубе.

Анализ и валидация терпеноидных компонентов в кислом джуджубе. Согласно характеристике компонента "2.1", были получены четыре тритерпеноида, а именно сапонин B из семян куджуба, урсоловая кислота, олеаноловая кислота и бетулиновая кислота. При определении содержания было обнаружено, что содержание урсоловой и олеаноловой кислот в мякоти спелых плодов джуджубе было ниже, чем в мякоти зеленых плодов джуджубе. Причина этого явления заключается в том, что эти два метаболита способствуют защите растений. Например, тритерпеноиды обладают противогрибковыми свойствами и могут противостоять выработке токсинов, что определяет, что содержание этих двух метаболитов в зеленых плодах выше, чем в спелых.

Таким образом, изменения вкуса плодов определяются содержанием катехинов и эпикатехинов. Во время созревания джуджуба содержание катехинов и эпикатехинов постепенно снижается, но другие флавоноидные компоненты демонстрируют общую тенденцию к увеличению, что указывает на то, что седативный и гипнотический эффект спелого джуджуба может быть сильнее, чем у зеленого; Содержание тритерпеноидных компонентов, таких как олеаноловая кислота и урсоловая кислота, в мякоти зелёного стручкового кувшина выше, чем в спелом стручковом кувшине, что указывает на то, что некоторые тритерпеноидные компоненты в зелёном стручковом кувшине могут обладать более сильной фармакологической активностью, чем в спелом стручковом кувшине. Приведенные выше методы и результаты исследований могут послужить технической поддержкой и научной основой для анализа компонентов, оценки качества и сроков сбора мякоти плодов джуджубе с разной степенью зрелости.