基于液相色谱-四极杆飞行时间质谱（LC-QTOF-MS）的印度东北部32种辣椒品种的代谢组学研究

《Food Analytical Methods》：Liquid Chromatography Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry (LC-QTOF-MS) Based Metabolomics of 32 Chili Accessions from Northeast India

　　本研究利用LC-MS-QTOF分析32份东北印度三种辣椒样本的代谢物，发现大部分样本代谢谱相似，但有部分异类，揭示苯丙素、花青素等共同代谢途径，以及精氨酸、硫苷等独特途径，凸显辣椒资源化学多样性及开发潜力。

　　

摘要

辣椒长期以来因其烹饪用途、丰富的风味以及具有显著健康益处的生物活性化合物而受到重视。基于液相色谱-质谱（LC-MS）的代谢组学技术的最新进展，为深入探索植物样本中的化学多样性提供了有力支持。本研究采用LC-MS-QTOF（四极杆飞行时间）分析方法，对来自印度东北部的三种不同辣椒物种（Capsicum annuum L.、Capsicum frutescens L. 和 Capsicum chinense Jacq.）的32个样本中的代谢物进行了鉴定和分析。所有分析均使用了LC-QTOF-MS检测到的置信度得分高于75%的化合物，包括对辣椒样本间化学多样性的评估。通过主成分分析（PCA）获得的结果与基于Jaccard距离的层次聚类结果相似。大多数辣椒样本彼此紧密聚集，表明其代谢谱型相似，但C. annuum var. longum的CH3、CH4样本以及C. chinense的CH12、CH14、CH16、CH17和CH30样本则明显偏离群体，显示出其化学成分的显著差异。利用MetaboAnalyst 6.0进行的途径分析显示，常见代谢物主要参与苯丙素类、花青素和脂肪酸的生物合成途径，这些途径与色素沉着、风味和防御机制等核心代谢功能相关。相比之下，独特代谢物则影响了精氨酸、甘氨酸硫酯和抗坏血酸的代谢途径，表明这些代谢物存在物种特异性差异，从而导致营养价值和适应特征的差异。对代谢物的全面研究揭示了辣椒中丰富的化合物多样性，包括辣椒素类、黄酮类、酚类及其他生物活性化合物。该研究指出了印度东北部辣椒资源的潜在价值，为未来的研究提供了宝贵基础。

图形摘要

辣椒长期以来因其烹饪用途、丰富的风味以及具有显著健康益处的生物活性化合物而受到重视。基于液相色谱-质谱（LC-MS）的代谢组学技术的最新进展，为深入探索植物样本中的化学多样性提供了有力支持。本研究采用LC-MS-QTOF（四极杆飞行时间）分析方法，对来自印度东北部的三种不同辣椒物种（Capsicum annuum L.、Capsicum frutescens L. 和 Capsicum chinense Jacq.）的32个样本中的代谢物进行了鉴定和分析。所有分析均使用了LC-QTOF-MS检测到的置信度得分高于75%的化合物，包括对辣椒样本间化学多样性的评估。通过主成分分析（PCA）获得的结果与基于Jaccard距离的层次聚类结果相似。大多数辣椒样本彼此紧密聚集，表明其代谢谱型相似，但C. annuum var. longum的CH3、CH4样本以及C. chinense的CH12、CH14、CH16、CH17和CH30样本则明显偏离群体，显示出其化学成分的显著差异。利用MetaboAnalyst 6.0进行的途径分析显示，常见代谢物主要参与苯丙素类、花青素和脂肪酸的生物合成途径，这些途径与色素沉着、风味和防御机制等核心代谢功能相关。相比之下，独特代谢物则影响了精氨酸、甘氨酸硫酯和抗坏血酸的代谢途径，表明这些代谢物存在物种特异性差异，从而导致营养价值和适应特征的差异。对代谢物的全面研究揭示了辣椒中丰富的化合物多样性，包括辣椒素类、黄酮类、酚类及其他生物活性化合物。该研究指出了印度东北部辣椒资源的潜在价值，为未来的研究提供了宝贵基础。

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