【摘 要】
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莽草酸代谢途径是植物与微生物合成芳香类代谢物的关键生物化学过程,这些芳香类代谢物也是哺乳动物与肠道菌群通过共代谢作用的前体,对这些物质进行高效、准确的定量分析至关
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莽草酸代谢途径是植物与微生物合成芳香类代谢物的关键生物化学过程,这些芳香类代谢物也是哺乳动物与肠道菌群通过共代谢作用的前体,对这些物质进行高效、准确的定量分析至关重要。本论文首先利用核磁共振(NMR)对莽草酸途径介导的26种羧酸代谢物进行了结构归属,为基于NMR的相关代谢组学等研究提供了基础数据。然后采用超高效液相色谱-串联质谱联用(UHPLC-MS/MS)技术对上述26种代谢物进行了高灵敏、高准确的定量分析。定量标准曲线的线性相关系数均可以达到0.99以上,检测限在0.003～0.52 pmol,定量限在0.01～2.00 pmol;与文献报道的技术相比,该方法的灵敏度提高了3-980倍。进而应用上述已建立的方法,我们研究了不同基因背景的水稻叶鞘中代谢物的含量差异及对褐飞虱感染后的代谢应答。在水稻的叶鞘中检测到13种莽草酸途径代谢物及4种相关代谢物的同分异构体。结果表明,感性水稻TN1和抗性水稻B5(含Bph14与Bph15基因)在褐飞虱感染后代谢物含量变化趋势并不相同,且代谢物含量变化的差异随着基因背景差异的减小而减小,如TN1和Bph15水稻在褐飞虱感染后代谢物变化趋势基本相似。此外,奎宁酸、莽草酸及苯甲酸对水稻抗性可能起着重要的作用。最后,我们对肠道菌群相关的50种代谢物进行了UHPLC-MS/MS定量分析。通过使用变流速优化方法及正负离子切换模式,提高了色谱分离度与分离通量,为临床上相关的代谢疾病诊断及酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸三种氨基酸代谢途径的代谢物变化的系统研究提供了技术支持。
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