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文章主题：通过研究动态植物化学及代谢物谱变化来深入了解长期储存条件下烟叶品质的劣变情况
组学技术：LC-MS非靶代谢组
研究团队：武汉轻工业大学闵婷教授研究团队&湖北中烟工业有限责任公司
研究背景
烟草（Nicotiana tabacum）是全球重要的高经济价值作物，中国作为最大生产和消费国，烟叶储存是影响其品质与经济价值的关键环节。储存过程中，自然（NT）、机械（MC）、空调（AC）等不同条件会通过温度、湿度、氧气浓度等因素影响烟叶的代谢组组成和理化性质，例如 pH、多酚、色素、糖碱比等的动态变化，进而决定烟叶的香气、刺激性及燃烧性等品质特征。尽管人工储存被证实能有效改善烟叶品质，但长期储存下的代谢物动态变化和关键化学组分演变机制仍不明确，尤其是自然与人工环境下的差异尚未系统解析。此外，代谢组学技术虽能全面揭示代谢网络变化，但针对不同储存条件下烟叶代谢轮廓的对比研究仍需深入。本研究旨在通过分析 210003 等级烟叶在三种储存条件下的动态 phytochemical 和代谢物变化，为优化储存环境、延缓品质劣化提供理论依据。百易汇能提供了本次代谢组学测序服务。
技术路线
研究结论
本研究揭示了在自然（NT）、机械（MC）和空调（AC）条件下储存期间，烟叶质量特性及代谢物谱所发生的变化。总体而言，与自然（NT）条件相比，烟叶的质量特性在机械（MC）和空调（AC）条件下能得到更好的保持。例如，叶黄素、β- 胡萝卜素和绿原酸在机械（MC）和空调（AC）条件下的降解程度明显低于自然（NT）条件。烟碱、总糖、还原糖和氯的含量随储存时间变化显著，在机械（MC）和空调（AC）条件下储存 5 个月后达到最大值。在机械（MC）、空调（AC）和自然（NT）条件下储存 9 个月后的糖碱比分别为 8.53、8.44 和 5.85。空调（AC）和机械（MC）条件下的差异积累代谢物（DAMs）数量比自然（NT）条件下的少。在这三种储存条件下，烟叶的质量特性呈现出显著的相关性。在这三种储存条件下，烟叶次生代谢物的生物合成均受到显著诱导。谷胱甘肽代谢和氧化磷酸化在自然（NT）条件下受到高度诱导，而萜类和类固醇的生物合成在空调（AC）条件下受到高度诱导。此外，作者筛选出了自然（NT）、机械（MC）和空调（AC）条件下关键的重叠差异积累代谢物以及主要的差异积累代谢物。该研究结果为优化储存条件以更好地保存烟叶提供了指导。
