陜北3 個(gè)棗品種果實(shí)代謝產(chǎn)物及代謝途徑分析

賈宇堯，王 超，石倩倩，韓 剛

（西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

棗（Mill.）為鼠李科（Rhamnaceae）棗屬（）植物，是原產(chǎn)于中國(guó)的藥食兼用型經(jīng)濟(jì)樹種，棗果富含各類營(yíng)養(yǎng)及藥用成分，在居民飲食及傳統(tǒng)醫(yī)藥中發(fā)揮著重要作用。陜北黃河流域作為中國(guó)棗發(fā)源地之一，具有悠久的棗栽培歷史，栽培廣泛，尤以清澗木棗、佳縣油棗和延川狗頭棗為主，種植面積達(dá)210多萬畝，在地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展中具有重要作用。棗富含碳水化合物、氨基酸、維生素、三萜酸及黃酮類等營(yíng)養(yǎng)成分，不僅被廣泛應(yīng)用于食品加工業(yè)，而且還有殺菌抗炎、抗氧化、抗癌、護(hù)肝及保護(hù)腸道等藥理作用，上述有益功效均與其中所富含天然活性成分密切相關(guān)。相關(guān)研究在玉米、荔枝及核桃上均表明，由于同一物種內(nèi)不同品種生長(zhǎng)發(fā)育過程中代謝產(chǎn)物和代謝機(jī)制的差異，可能導(dǎo)致其表現(xiàn)出不同的品質(zhì)和特性。關(guān)于棗代謝物質(zhì)已有諸多研究，但大部分研究均集于特定類別代謝物，如糖、氨基酸、黃酮及脂肪酸等，缺乏對(duì)棗果實(shí)代謝物的綜合性分析，尤其不同棗品種間代謝成分的差異研究鮮有報(bào)道。為全面了解棗果實(shí)代謝成分，比較陜北主栽棗品種間的代謝物質(zhì)差異，仍需要從代謝組學(xué)角度出發(fā)，對(duì)其代謝物進(jìn)行定性及定量分析。

代謝組學(xué)是對(duì)生物體內(nèi)分子質(zhì)量小于1 000 Da的小分子內(nèi)源性代謝物進(jìn)行的全面、系統(tǒng)的定性和定量研究。目前，基于超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（ultrahigh performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry，UPLC-MS/MS）的代謝組學(xué)技術(shù)因其優(yōu)良的色譜分離度、高靈敏度和高分辨率而被廣泛用于食品科學(xué)、醫(yī)學(xué)和植物學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域，明確不同品種枇杷的主要風(fēng)味物質(zhì)，產(chǎn)區(qū)間枸杞的營(yíng)養(yǎng)差異及不同香型綠茶非揮發(fā)性成分差異等，逐漸成為探索生物代謝差異的最佳方法之一。

本研究采用UPLC-MS/MS的廣泛靶向代謝組學(xué)技術(shù)對(duì)陜北3 種棗果實(shí)的代謝物進(jìn)行分離鑒定，篩選并分析不同棗品種間的差異代謝物及主要代謝通路，揭示陜北主栽棗品種間的代謝差異，以期為棗果實(shí)的品質(zhì)分析、功能研究及分類加工提供理論和參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試材料清澗木棗（QM）、佳縣油棗（JY）和延川狗頭棗（YG）果實(shí)樣品均于2018年10月（完熟期），分別采自各原產(chǎn)地管理良好的棗園。每個(gè)品種選擇5 株生長(zhǎng)健康、長(zhǎng)勢(shì)及坐果基本一致的盛果期棗樹，每株隨機(jī)選取20 個(gè)完熟期果實(shí)，每個(gè)品種合計(jì)100 個(gè)果實(shí)，帶回實(shí)驗(yàn)室。在室內(nèi)（溫度15～25 ℃，相對(duì)濕度45%～70%）條件下陰干至含水量23%左右，每個(gè)品種果實(shí)均分成3 份（即3 次重復(fù)），去核后于－80 ℃超低溫冷凍保存?zhèn)溆谩?/p>

甲醇、乙腈、乙醇（均為色譜純） 德國(guó)Merck公司；二甲基亞砜（dimethyl sulfoxide，DMSO） 美國(guó)Sigma-Aldrich公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Scientz-100F凍干機(jī) 寧波新芝公司；MM 400研磨儀 德國(guó)Retsch公司；5430R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)德國(guó)Eppendorf公司。

樣本代謝物數(shù)據(jù)采集儀器系統(tǒng)主要包括Shim-pack UFLC SHIMADZU CBM30AUPLC（日本島津公司）和Applied Biosystems 6500 Q TRAP串聯(lián)質(zhì)譜（美國(guó)賽默飛世爾公司）。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

將超低溫冷凍保存試樣置于凍干機(jī)進(jìn)行真空冷凍干燥，用研磨儀研磨（30 Hz，1.5 min）至粉末狀；準(zhǔn)確稱取100 mg粉末，溶解于1.0 mL提取液（70%甲醇溶液）中，溶解后置于4 ℃冰箱過夜，期間渦旋3 次（每30 min渦旋1 次，每次持續(xù)30 s），提高提取率；10 000×離心10 min后，吸取上清液，微孔濾膜（0.22 μm）過濾，并于進(jìn)樣瓶保存，用于UPLC-MS/MS分析。

1.3.2 UPLC-MS/MS分析

UPLC條件：ACQUITY UPLC HSS T3 C色譜柱（2.1 mm×100 mm，1.8 μm）；流動(dòng)相：A相為超純水（加入0.04%乙酸），B相為乙腈（加入0.04%乙酸）；洗脫梯度：0.0～11.0 min，95%～5% A、5%～95% B，保持1 min；1 2.0～1 2.1 min，5%～9 5% A、95%～5% B，并平衡至15.0 min；流速0.4 mL/min，柱溫40 ℃，進(jìn)樣量2 μL。

MS條件：線性離子阱和三重四極桿掃描是在三重四極桿線性離子阱質(zhì)譜儀、AB6500 Q TRAP UPLC/MS/MS系統(tǒng)上獲得的，該系統(tǒng)配備了ESI Turbo離子噴霧接口，可由Analyst 1.6.3軟件（AB Sciex）控制運(yùn)行正負(fù)2 種離子模式。電噴霧離子源（electrospray ionization source，ESI）操作參數(shù)如下：離子源，渦輪噴霧；離子源溫度550 ℃；離子噴霧電壓5 500 V（正離子模式）/－4 500 V（負(fù)離子模式）；離子源氣體I、氣體II和簾氣分別設(shè)置為50、60 psi和25.0 psi，碰撞誘導(dǎo)電離參數(shù)設(shè)置為高。在三重四極桿模式下用10 μmol/L聚丙二醇溶液進(jìn)行儀器調(diào)諧和質(zhì)量校準(zhǔn)。三重四極桿掃描使用質(zhì)譜多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（multiple reaction monitor，MRM）模式，并將碰撞氣體（氮?dú)猓┰O(shè)置為中等，通過正交試驗(yàn)確定每個(gè)代謝物最優(yōu)的去簇電壓（0～150 V）和碰撞能（0～80 eV），完成各個(gè)MRM離子對(duì)的掃描檢測(cè)。根據(jù)每個(gè)時(shí)期內(nèi)洗脫的代謝物，在每個(gè)時(shí)期監(jiān)測(cè)一組特定的MRM離子對(duì)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

基于武漢邁特維爾生物科技有限公司自建數(shù)據(jù)庫（Metware database）及代謝物信息公共數(shù)據(jù)庫根據(jù)二級(jí)譜信息進(jìn)行物質(zhì)定性；通過MRM掃描，利用物質(zhì)檢測(cè)的5 個(gè)參數(shù)（去簇電壓、碰撞能、保留時(shí)間、母離子、特征碎片離子），檢測(cè)不同樣本中的物質(zhì)相對(duì)含量，獲得物質(zhì)的定性定量數(shù)據(jù)。對(duì)照定量方式通過獲得不同樣本的代謝物質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)后，對(duì)所有物質(zhì)質(zhì)譜峰進(jìn)行峰面積積分，并對(duì)其中同一代謝物在不同樣本中的質(zhì)譜出峰進(jìn)行積分校正，每個(gè)色譜峰的峰面積代表對(duì)應(yīng)物質(zhì)的相對(duì)含量。

對(duì)3 組紅棗樣本（QM、JY和YG）代謝物進(jìn)行兩兩比較，分別記為QM vs JY、QM vs YG、JY vs YG。通過SMICA 14.1進(jìn)行主成分分析（principal component analysis，PCA）、層次聚類分析（hierarchical cluster analysis，HCA）和正交偏最小二乘判別分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA）探析3 種棗果間的代謝特征。根據(jù)OPLS-DA模型的變量重要性投影（variable importance in the projection，VIP）值不小于1.0和差異倍數(shù)（fold change，F(xiàn)C）值不小于2.0（上調(diào)）或不大于0.5（下調(diào)）篩選組間差異代謝物，并用-檢驗(yàn)（雙尾平均值）評(píng)估代謝物含量差異的顯著性（＜0.05）。最后，對(duì)差異代謝物進(jìn)行京都基因與基因組百科全書（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）注釋，并結(jié)合MBRole2.0（Metabolites Biological Role）和R軟件進(jìn)行相關(guān)通路分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 代謝物分離與鑒定

如表1所示，總共鑒定出462 種代謝物，主要包括脂質(zhì)、生物堿、黃酮、氨基酸及其衍生物、有機(jī)酸、酚酸、核苷酸及其衍生物、糖及醇類、三萜酸和維生素等15 類初次級(jí)代謝物質(zhì)。各類代謝物質(zhì)的相對(duì)含量在3 個(gè)棗品種間表現(xiàn)為，QM與JY相接近，但二者均與YG存在較大差異，主要體現(xiàn)在脂質(zhì)（QM≈JY＞YG）、黃酮（QM＞JY＞YG）、氨基酸及其衍生物（YG＞JY＞QM）、生物堿（YG＞JY＞QM）和有機(jī)酸（YG＞QM＞JY）等代謝物。

表1 棗果實(shí)代謝物統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of metabolites in different jujube cultivars

2.2 PCA與HCA結(jié)果

對(duì)3 種棗果實(shí)的總代謝物（462 種）進(jìn)行PCA，結(jié)果如圖1A所示。PC1為68.0%，PC2為21.2%，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)89.2%。其中，各棗品種樣本內(nèi)部聚集程度較好，品種間也表現(xiàn)出明顯的分離趨勢(shì)。圖1B顯示，JY與QM的代謝物種類與含量較為接近，聚為同一類；而YG單獨(dú)聚為另一類，與QM、JY差異較大。結(jié)合PCA和HCA共同表明，此3 種棗果實(shí)具有不同的代謝特征。

圖1 棗果實(shí)代謝物PCA得分圖（A）及HCA（B）Fig.1 PCA score plot (A) and hierachical cluster analysis (B) of metabolites in jujube fruits

2.3 差異代謝物篩選

如圖2、表2所示，QM vs JY的36 種差異代謝物（上調(diào)11 種，下調(diào)25 種）中，主要包括黃酮類（11 種）、酚酸類（5 種）、脂質(zhì)（4 種）、生物堿（4 種）4 種類別；QM vs YG的193 種差異代謝物（上調(diào)80 種，下調(diào)113 種）與JY vs YG的204 種差異代謝物（上調(diào)95 種，下調(diào)109 種）中，主要差異成分均為脂質(zhì)、生物堿、黃酮、氨基酸及其衍生物、有機(jī)酸及酚酸類5 個(gè)類別。

圖2 棗品種間代謝物火山圖Fig.2 Volcano plots of metabolites among jujube cultivars

表2 棗品種間差異代謝物統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics of differential metabolites among jujube cultivars

2.4 差異代謝物分析

2.4.1 共有差異代謝物分析

根據(jù)圖3A可知，QM vs JY、QM vs YG和JY vs YG間存在10 種3 組共有差異代謝物。如圖3B所示，酸棗仁堿A、酸棗仁堿D、溶血磷脂酰乙醇胺16:0、表兒茶素-(4,8)-表兒茶素-(4,8)-表兒茶素木犀草苷和原花青素B3的含量在QM中最高，分別為JY、YG的2.13～4.87 倍和2.42～7.66 倍；山礬堿戊糖、-(＋)-蔗糖、氧化型谷胱甘肽及紫丁香苷的含量在YG中最高，分別為QM、JY的3.79～9.00 倍和3.48～19.44 倍；然而，10 種組間共有差異代謝物的含量在JY中均為最低。

圖3 棗組間差異代謝物韋恩圖（A）和共有差異代謝物熱圖（B）Fig.3 Venn diagram (A) and heat map (B) of shared differential metabolites between jujube cultivars

2.4.2 特有差異代謝物分析

如圖3A所示，特有差異代謝物以JY vs YG最多（37 種），QM vs YG次之（27 種），QM vs JY最少（5 種）。由表3可知，JY vs YG的特有差異代謝物以酚酸類（4 種）、氨基酸及其衍生物（3 種）、黃酮（3 種）、生物堿（3 種）、有機(jī)酸（3 種）、脂質(zhì)（3 種）及萜類（3 種）為主，其中高龍膽酸、′-甲酰基犬尿氨酸、苯甲酸、牛角花素、植烷酸、反式-4-羥基肉桂酸甲酯、美洲茶酸、-天冬酰胺、坡模酮酸、1-甲基組氨酸及十五元環(huán)肽生物堿J的含量在YG中顯著上調(diào)（＜0.05），為JY的2.09～8.51 倍；而扁蓄苷、異牡荊素、沒食子酸、龍膽酸、-酮戊二酸、3-氨基異丁酸、-亞麻酸、四羥基黃烷及十八碳-11,13,15-三烯酸的含量在YG中均顯著下調(diào)（＜0.05），不及JY的1/2。

表3 JY vs YG特有差異代謝物統(tǒng)計(jì)Table 3 Statistics of specifci differential metabolites between JY and YG

由表4可知，QM vs YG中特有差異代謝物主要包括7 種脂質(zhì)、7 種黃酮、3 種酚酸類、2 種氨基酸、2 種核苷酸及其衍生物及2 種有機(jī)酸，YG中的氨基酸、酚酸及核苷酸類物質(zhì)含量均顯著上升（＜0.05），如-蘇氨酸、-亮氨酸、對(duì)羥基苯甲酸、5--對(duì)香豆酰莽草酸、對(duì)香豆酸、2’-脫氧鳥苷、5-甲基尿苷，為QM的2.03～3.20 倍；而脂質(zhì)（溶血磷脂酰膽堿2:0/15:2/15:0 (-2)/17:0/15:1 (-1)/19:1）、黃酮（異鼠李素--蕓香苷、異槲皮苷、表兒茶素、槲皮素-3--洋槐糖苷、桑色素、沒食子兒茶素）及有機(jī)酸（2,3-二甲基丁氨酸、草酰乙酸）的含量顯著下降（＜0.05），且僅為QM的1/4～1/2。

表4 QM vs YG特有差異代謝物統(tǒng)計(jì)Table 4 Statistics of specific differential metabolites between QM and YG

如表5所示，QM vs JY僅存在5 種特有差異代謝物，包括2 種有機(jī)酸、1 種酚酸類、1 種黃酮及1 種脂質(zhì)。其中上調(diào)代謝物2 種：棕櫚醛（FC=4.53）、甲基戊二酸（JY、YG特有）；下調(diào)代謝物3 種：對(duì)氨基苯甲酸（FC=0.26）、對(duì)羥基苯甲酸（FC=0.44）、表兒茶素--表兒茶素--表兒茶素（QM、YG特有）。

表5 QM vs JY特有差異代謝物統(tǒng)計(jì)Table 5 Statistics of specifci differential metabolites between QM and JY

2.4.3 差異代謝物通路分析

如圖4所示，點(diǎn)的顏色為值（越紅表示富集越顯著），點(diǎn)的大小為所富集的差異代謝物個(gè)數(shù)（越大表示個(gè)數(shù)越多）。QM vs JY中的差異代謝物共分布于27 條代謝通路，顯著差異代謝通路4 條（＜0.05）（圖4A），主要為苯丙烷類生物合成途徑與谷胱甘肽代謝途徑。JY相比于QM，苯丙烷類生物合成途徑共4 種差異代謝物參與，包括咖啡酸（FC=2.34）、3,4-二羥基苯甲酸（FC=2.15）、兒茶素（FC=0.44）、對(duì)氨基苯甲酸（FC=0.26）。而谷胱甘肽代謝途徑只有腐胺和氧化谷胱甘肽2 種差異代謝物參與，且含量均于JY中顯著降低（FC＜0.3）。

QM vs YG中的差異代謝物共參與106 條代謝途徑，顯著差異通路18 條（＜0.05）（圖4B），主要包括氨基酸代謝（氨酰tRNA生物合成，纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成，色氨酸、苯丙氨酸代謝）、苯丙烷類生物合成及類黃酮生物合成途徑。氨基酸代謝共18 種差異代謝物參與，其中-色氨酸、-苯丙氨酸、-酪氨酸、-亮氨酸、-組氨酸、對(duì)羥基苯甲酸、-纈氨酸、-蘇氨酸、2-氧代己二酸、-異亮氨酸、吲哚、對(duì)香豆酸、紫丁香苷、2-異丙基蘋果酸、2-(甲酰氨基)苯甲酸和甲氧基吲哚乙酸的含量在YG中更高，為QM的2.03～6.72 倍；僅-谷氨酸與犬尿喹啉酸的含量在YG中較低，不超過QM的50%。使YG的氨基酸代謝較QM更加活躍，氨基酸類物質(zhì)積累更多。苯丙烷類生物合成共14 種差異代謝物參與（6 種酚酸類、4 種黃酮、3 種氨基酸及其衍生物和1 種有機(jī)酸）。其中，芥子酸、咖啡酸、對(duì)香豆酸及紫丁香苷等酚酸類物質(zhì)在YG中代謝更加旺盛，合成量更多，為QM的2.17～6.72 倍。類黃酮生物合成共8 種差異代謝成分參與，包括綠原酸、香橙素、柚皮素查耳酮、兒茶素、紫鉚素、表兒茶素、短葉松素和沒食子兒茶素，在QM中合成更加旺盛，積累量更多，為YG的2.26～5.29 倍。

JY vs YG中的差異代謝物共參與110 條代謝途徑，顯著差異通路16 條（＜0.05）（圖4C），主要為類黃酮生物合成、苯丙烷類生物合成及氨基酸代謝（苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成，氨酰tRNA生物合成，色氨酸代謝，組氨酸代謝，苯丙氨酸代謝，纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸生物合成）途徑。其中，類黃酮生物合成途徑共5 種差異成分參與（4 種黃酮和1 種酚酸），且JY中的香橙素、柚皮素查耳酮、紫鉚素和短葉松素等黃酮類物質(zhì)合成更旺盛，積累量更多，為YG的3.13～4.35 倍。苯丙烷類生物合成途徑共11 種差異代謝物參與（6 種酚酸、3 種氨基酸和2 種黃酮），其中芥子酸、紫丁香苷、對(duì)香豆酸、-酪氨酸、-苯丙氨酸和-色氨酸在YG中代謝更活躍，含量更高，為JY的2.06～5.75 倍；綠原酸、二氫山柰酚、柚皮素查耳酮、沒食子酸及原兒茶酸的代謝則在JY中更旺盛，積累量較多，為YG的3.26～4.35 倍。相比于JY，YG中的氨基酸代謝更加活躍，共20 種差異代謝成分（10 種氨基酸及其衍生物、4 種酚酸類、3 種有機(jī)酸及3 種生物堿）參與，其中’-甲酰基犬尿氨酸、-異亮氨酸、-天冬酰胺、-酪氨酸、-纈氨酸、-苯丙氨酸、-色氨酸、-組氨酸、1-甲基組氨酸在YG中積累量更多，為JY的2.12～7.36 倍。

圖4 差異代謝物KEGG富集圖Fig.4 KEGG enrichment maps of differential metabolites

3 討論

有關(guān)棗果實(shí)代謝物研究已有諸多報(bào)道，F(xiàn)eng Zhihong等基于UPLC-MS/MS的廣靶技術(shù)在不同成熟期的壺瓶棗中共檢測(cè)到406 種代謝成分；Wang Lina等通過高效液相色譜-紫外檢測(cè)法在15 種棗果中主要檢測(cè)出6 種還原糖和8 種有機(jī)酸；Guo Sheng等采用UPLC-MS/MS和高效液相色譜-蒸發(fā)光散射檢測(cè)法在6 個(gè)發(fā)育時(shí)期的靈武長(zhǎng)棗中共鑒定出10 種三萜酸、14 種核苷類及3 種糖類。然而，本研究采用UPLC-MS/MS的廣泛靶向代謝組學(xué)技術(shù)在陜北3 個(gè)棗品種果實(shí)中共檢測(cè)到15 類462 種代謝物，主要包括84 種脂質(zhì)、55 種生物堿、54 種黃酮、49 種氨基酸及其衍生物、45 種有機(jī)酸、41 種酚酸類、31 種核苷酸及其衍生物、19 種三萜酸、17 種糖及醇類、12 種維生素等其他初次級(jí)代謝物，較前人所報(bào)道的代謝物數(shù)量更多。

殷曉等在陜北棗品種群遺傳結(jié)構(gòu)的SSR分析中表明，QM、JY同屬于木棗品種群，二者親緣關(guān)系較近，而YG屬于狗頭棗品種群，與QM、JY親緣關(guān)系較遠(yuǎn)；李曉鵬等關(guān)于棗葉脈序研究也發(fā)現(xiàn)，QM與JY的葉脈序特征相似，均與YG存在較大差異。本實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)陜北3 個(gè)棗品種間的差異代謝物數(shù)量呈現(xiàn)出JY vs YG（204 種）＞QM vs YG（193 種）＞QM vs JY（36 種）的趨勢(shì)，表明JY與QM的差異較小，YG與QM、JY的差異較大。因此，本研究于代謝層面所發(fā)現(xiàn)的QM、JY、YG間的差異關(guān)系與前人從分子水平和生理特征分析上所得結(jié)論一致。

QM與JY的代謝成分差異較小，僅部分黃酮類物質(zhì)含量在QM中較高，尤以原花青素為主。原花青素是以黃烷-3-醇為結(jié)構(gòu)單元通過C—C鍵聚合而成的化合物，根據(jù)其聚合程度可分為單倍體、寡聚體和多聚體，其中最簡(jiǎn)單的原花青素為兒茶素和表兒茶素，為目前發(fā)現(xiàn)的最好的天然抗氧化劑之一，更具有抗癌、抗腫瘤、降血糖及降血脂等多種藥用價(jià)值。

YG與QM、JY的代謝差異較大，差異物質(zhì)多以脂質(zhì)、生物堿、黃酮、氨基酸及其衍生物、有機(jī)酸及酚酸類物質(zhì)為主。其中，絕大多數(shù)氨基酸及其衍生物、生物堿和酚酸的含量在YG中較高；而脂質(zhì)、黃酮和有機(jī)酸含量則在QM和JY中更高。差異代謝物KEGG通路富集分析也證實(shí)，YG的氨基酸代謝與苯丙素類生物合成更旺盛，使其積累了更多的色氨酸（Trp）、苯丙氨酸（Phe）、酪氨酸（Tyr）、組氨酸（His）、纈氨酸（Val）、蘇氨酸（Thr）、亮氨酸（Leu）、異亮氨酸（Ile）、芥子酸、對(duì)香豆酸、咖啡酸及紫丁香苷等氨基酸及酚酸類物質(zhì)，進(jìn)而賦予了YG更豐富的營(yíng)養(yǎng)；而QM與JY中的類黃酮生物合成更活躍，對(duì)黃芪苷、蘆丁、香橙素、木犀草苷、柚皮素查耳酮、紫鉚素、短葉松素、楊梅苷及三葉豆苷等黃酮類物質(zhì)的積累更多，可提供更強(qiáng)的生物學(xué)活性和藥理功效，如抗炎、抗氧化、抗腫瘤、治療心血管疾病、防治糖尿病等。氨基酸類物質(zhì)作為影響果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的主要因素之一，與果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)及風(fēng)味形成密切相關(guān)。相關(guān)研究已在駿棗、壺瓶棗及冬棗中鑒定出17～26 種氨基酸，然而，本研究共鑒定出49 種氨基酸及其衍生物，18 種（上調(diào)14 種，下調(diào)4 種）在YG中表現(xiàn)顯著差異積累。其中，Phe、Trp、Val、His、Thr、Ile和Leu不僅是人體必需氨基酸，為人類提供必要營(yíng)養(yǎng)，維持機(jī)體正常功能，而且作為果實(shí)甜味氨基酸（His、Val、Thr）、鮮味氨基酸（Glu、Asp）、芳香氨基酸（Phe、Tyr）及苦味氨基酸（Leu、Ile）等風(fēng)味氨基酸，賦予了YG獨(dú)特的風(fēng)味；Phe、Tyr還是苯丙烷類和黃酮類物質(zhì)合成的主要前體，如丁香苷、苯丙酸、花青素及原花青素等，在植物的生長(zhǎng)發(fā)育和防御功能中發(fā)揮著重要作用。YG相比于QM、JY在生物堿類物質(zhì)上也存在一定差異，約78.57%差異生物堿于YG中含量較高。生物堿是一類堿性含氮化合物，主要源自于植物界，包括環(huán)肽類和異喹啉類2 種，具有抗菌、護(hù)肝、鎮(zhèn)痛、降血壓、抗癌等多種功效，目前已從棗屬植物中分離并鑒定的生物堿類物質(zhì)約100 種，具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的開發(fā)利用價(jià)值。棗果酸甜口味主要由有機(jī)酸和可溶性糖共同影響，本研究共鑒定出45 種有機(jī)酸，約18 種表現(xiàn)顯著差異積累，其中69%～72%有機(jī)酸在YG中含量較低，降低了YG的酸味；同時(shí)-(＋)-蔗糖（即蔗糖）作為影響棗果甜味的主要糖類物質(zhì)之一，在YG中的含量最高，為QM的3.79 倍和JY的11.55 倍，提高了YG的甜味，使得YG較QM、JY的酸甜口感更佳。

綜上所述，本研究從代謝層面發(fā)現(xiàn)清澗木棗與佳縣油棗具有更近的親緣關(guān)系，而與延川狗頭棗關(guān)系更遠(yuǎn)；清澗木棗與佳縣油棗的類黃酮生物合成更旺盛，黃酮類物質(zhì)積累更多，藥用價(jià)值更高，而延川狗頭棗的氨基酸代謝及苯丙素類生物合成更活躍，氨基酸及酚酸類物質(zhì)合成量更多，營(yíng)養(yǎng)及風(fēng)味更突出。