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非靶向代谢组

代谢组学展示黄瓜如何应对银离子引起的氧化胁迫

由于其广为人知的抗真菌活性,有意将银纳米粒子(NP)用作可持续的纳米杀菌剂有望在农业上增加。然而,严格评估 AgNPs 对植物的影响,以确保它们在食品生产中的安全使用。在这项研究中,以气相色谱 - 质谱(GC-MS)为基础的非靶向代谢组学能够对黄瓜叶片中 268 种代谢产物进行鉴定和定量。多变量分析显示,处理都显著改变了代谢物分布。暴露于烈性核蛋白导致代谢重编程,包括抗氧化防御系统的激活(酚类化合物的上调)和光合作用的下调(植物醇的上调)。此外, AgNPs 还增强了呼吸作用(TCA 循环中间产物的上调)、抑制了光呼吸作用(甘氨酸 / 丝氨酸比值的下调)、改变了膜的性质(十五烷酸和花生四烯酸的上调、亚油酸和亚麻酸的下调)、降低了无机固氮作用(TCA循环中间产物的下调)。尽管银离子引起了一些相同的代谢变化,但是咔唑、吲哚乙酸、棉子糖、腺苷、内酰胺、红糖和对苯醌水平的变化是 AgNP 的。本研究的结果为黄瓜对 AgNPs 暴露的反应提供了新的分子机制,为支持 AgNPs在农业中的可持续利用提供了重要信息。


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Ag 对黄瓜叶片的毒性


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PCA PLS-DA 分析结果



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代谢物通路富集分析



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处理的黄瓜叶中代谢途径的示意图

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