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石河子大学蔡文超课题组食品顶刊成果:中国葡萄代谢物的产区和品种异质性及其潜在的抗氧化机制探究

放大字体  缩小字体 发布日期:2025-07-10  来源:石河子大学  浏览次数:536
   2025年4月,石河子大学单春会教授团队蔡文超副教授在国际食品Top期刊《Food Research International》(Q1,IF=8.0)发表题为“metabolomics combined with network pharmacology reveals the regional and variety heterogeneity of grape metabolites and their potential antioxidant mechanisms”的研究性论文。石河子大学食品学院2023级硕士研究生费丽越为第一作者,通讯作者为石河子大学教育部新疆特色果蔬贮藏加工工程研究中心副主任蔡文超副教授。

  葡萄(Vitis. L.)作为全球重要的果树作物,其果实及加工品因富含初生和次生代谢产物而具有显着的抗氧化、抗心血管疾病和抗癌等药理活性。现有成果多聚焦于不同产地葡萄酒的差异代谢物分析,而对中国葡萄产区及品种间的代谢物异质性研究仍存在缺口,尤其是代谢物的多靶点抗氧化作用机制尚未系统解析。网络药理学通过整合“代谢物-靶点-通路-疾病”多维数据,可揭示活性成分对信号通路的全局调控机制。结合分子对接技术,该方法能精准模拟代谢物与关键靶点的空间结合模式与结合能,为阐明中国葡萄代谢物的多维度抗氧化机制提供方法论支撑。本研究提供了一种葡萄次生代谢产物产区特征及品种特异性研究手段,构建了跨尺度的"代谢组学-生物信息学-分子生物学"研究框架,阐释了葡萄类黄酮化合物的多靶点协同抗氧化机制;不仅深化了对植物多酚抗氧化分子机制的理论认知,更为精准化开发功能性葡萄制品提供了分子依据,对提升葡萄精深加工产业的科技附加值具有重要意义。

  研究亮点
  产区和品种对中国葡萄抗氧化活性均有显着影响。
  与产区相比,品种对代谢物组成具有更大的影响。
  类黄酮代谢物被确定为中国葡萄中关键的抗氧化代谢物。
  网络药理学筛选出的代谢物与靶标具有良好的结合特性。
  新疆夏黑葡萄的抗氧化能力是9种中国葡萄中最高的。
 
  研究结论
  化学抗氧化剂分析和非靶向代谢组学分析表明,产地主要影响葡萄的DPPH自由基清除能力,品种主要影响FRAP,而产地和品种则对葡萄的总酚、总黄酮含量均具有极显着影响(P<0.001),对葡萄ABTS+和代谢物有显着影响(P<0.05),但相对于产地,品种对葡萄代谢物构成的影响更大(P<0.001)。
  皮尔逊相关分析表明,黄酮类代谢物是葡萄中的关键抗氧化代谢物,其中Kaempferol、Fisetin、6-Hydroxyluteolin等关键抗氧化代谢物主要通过作用于SRC、PIK3R1、ESR1和PTK2等核心靶点基因,进一步调节EGFR酪氨酸激酶抑制剂耐药性(EGFR tyrosine kinase inhibitor resistance)和PI3K-Akt信号(PI3K-Akt signaling pathway)等信号通路来发挥其抗氧化作用。
  分子对接试验表明,筛选获得的关键抗氧化代谢物与所选靶点具有良好的结合性能,其中Herbacetin和SRC的结合最稳定。在所有葡萄样本中,新疆夏黑葡萄具有最高的总酚、总黄酮含量和抗氧化能力以及最高的关键抗氧化代谢物含量。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.foodres.2025.116443
13-25-18-52-1


 
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