一、研究目的：

揭示雪茄煙葉在不同地區(qū)和發(fā)酵階段的物質(zhì)轉(zhuǎn)化動(dòng)態(tài)規(guī)律。

提供精確控制雪茄煙葉及其加工和育種的共同參考。

二、材料與方法：

1.植物材料和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

從四個(gè)不同地區(qū)（德宏、臨滄、普洱、玉溪）收集雪茄煙葉葉片。

對(duì)臨滄地區(qū)的雪茄煙葉進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，包括殺蟲(chóng)儲(chǔ)藏、篩選、增濕減量、堆疊發(fā)酵等步驟。

2.樣本制備和提取：

使用真空冷凍干燥機(jī)對(duì)生物樣本進(jìn)行冷凍干燥。

使用攪拌磨破碎凍干樣本，并用70%甲醇溶液溶解。

3.UPLC條件：

使用UPLC-ESI-MS/MS系統(tǒng)進(jìn)行分析，包括色譜柱、流動(dòng)相、梯度程序等。

4.ESI-Q TRAP-MS/MS條件：

設(shè)置離子源溫度、噴霧電壓、氣體壓力等參數(shù)。

5.數(shù)據(jù)分析：

利用自建數(shù)據(jù)庫(kù)和公共數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行定性分析。

使用PCA和HCA進(jìn)行無(wú)監(jiān)督分析，以及OPLS-DA模型篩選差異代謝物。

三、研究結(jié)果：

代謝物鑒定：共鑒定出1103種代謝物，涵蓋多種化合物類別。

多變量分析：通過(guò)PCA和OPLS-DA模型揭示了不同地區(qū)和發(fā)酵階段的代謝物輪廓差異。

差異代謝物：

在不同地區(qū)間比較（普洱/臨滄, 普洱/德宏, 普洱/玉溪）發(fā)現(xiàn)了293、105和199種差異積累的代謝物。

在臨滄雪茄煙葉不同發(fā)酵階段（0d, 4d, 14d, 24d, 34d, 25d-unstacking）發(fā)現(xiàn)了216、242、220、227和198種差異積累的代謝物。

代謝途徑富集分析：鑒定的代謝物被注釋到KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)，并進(jìn)行了代謝途徑富集分析。

四、研究結(jié)論：

發(fā)現(xiàn)在不同地區(qū)和發(fā)酵階段的雪茄煙葉中代謝物的積累存在顯著差異。

主要上調(diào)的化合物包括黃酮類、酚酸和木脂素以及香豆素，而主要下調(diào)的化合物包括有機(jī)酸、酚酸和氨基酸及其衍生物。

代謝物輪廓的變化可以用于準(zhǔn)確把握發(fā)酵的結(jié)束時(shí)間，并提高雪茄煙葉發(fā)酵的效率。

五、資助基金：

中國(guó)煙草總公司科技項(xiàng)目（110202103018）；中國(guó)煙草總公司云南省公司科技項(xiàng)目（2022530000241001/2022530000241002)

參考文獻(xiàn)：

Zhang, G., Yao, H., Zhao, G. et al. Metabolomics reveals the effects producing region and fermentation stage on substance conversion in cigar tobacco leaf. Chem. Biol. Technol. Agric. 10, 66 (2023). https://doi.org/10.1186/s40538-023-00444-1.