田程飄，龍凌云，劉功德，葉雪英，謝秀萍，檀小輝，王麗萍,

（1.廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所，廣西 南寧 530001；2.廣西融水元寶山苗潤特色酒業(yè)有限公司，廣西 柳州 545300）

水稻是中國乃至世界上消費(fèi)量最大的谷物之一，是世界上一半以上人口的主食[1-2]。中國更是水稻盛產(chǎn)大國，培育種植有大米（Oryza sativaL.）、紫米、黑米等多樣稻類作物。紫米和黑米皆是營養(yǎng)豐富的粗糧，除了相近的顏色，紫米外觀更為飽滿均勻、色澤清透，口感具有更佳的黏糯性。紫米是特種稻米的一種[3-4]，素有“米中極品”之稱，近年我國培育出了對(duì)地理環(huán)境條件適應(yīng)性較強(qiáng)的新品種，但不同產(chǎn)地紫米的營養(yǎng)成分和化學(xué)成分都沒有得到合理認(rèn)識(shí)[3]。另外，紫米因富含花青素、賴氨酸、色氨酸和VB等[5-6]，而具有良好抗氧化作用[7-10]。

廣西地區(qū)的紫黑香米已有一定的歷史[11]，但沒有像普通水稻般大規(guī)模推廣種植，更多是作為一種食療稻米，用于產(chǎn)后或病愈人群補(bǔ)氣血食用。近年來由于人們對(duì)健康飲食的關(guān)注度逐漸加大，紫黑香米便作為特種稻米的一種重新在飲食界登場(chǎng)。除了擁有與普通大米相似的基本營養(yǎng)物質(zhì)和飽腹功能外，自帶天然美觀色彩的紫色米還被應(yīng)用于制作養(yǎng)生粥[12]、五色糯米飯、奶茶佐料等，作為原料還可生產(chǎn)紫米酒、花雕酒等[13]。紫黑香米在各個(gè)地區(qū)的食用方法也得到一定的交流，比如廣西地區(qū)相關(guān)從業(yè)人員就在多次走訪調(diào)研中國臺(tái)灣地區(qū)稻米食用情況后發(fā)現(xiàn)，提前采收的紫黑香米富含更適合人體食用的淀粉類群，因此提前采收的紫黑香米用來做粥米，更適合為人體尤其是病弱人體所食用。

目前，對(duì)稻米類的營養(yǎng)成分研究主要集中在不同水稻品種[14]、不同加工方式[15]、糙米和大米之間[1]，且更多的是集中在已知的營養(yǎng)素和生物活性成分分析，石尚[16]對(duì)108 份水稻品種的抗性淀粉、谷蛋白、總黃酮等功能營養(yǎng)成分和粒長、千粒質(zhì)量、糙米率等品質(zhì)形狀進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明各形狀在年際間的含量穩(wěn)定，并篩選出高抗性淀粉的降糖稻、高總黃酮含量的東農(nóng)425等品質(zhì)好的品種。利用代謝組學(xué)可以全面分析代謝產(chǎn)物含量變化，剖析不同樣品之間因種植條件、采收時(shí)間、加工方式等不同帶來的差異代謝物變化情況[17]，由此輔助選定優(yōu)勢(shì)品種或最佳處理方法。任傳英等[1]利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜非靶向代謝組學(xué)技術(shù)研究了糙米與大米中代謝產(chǎn)物種類和數(shù)量的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)全谷物糙米與大米相比，差異代謝物上調(diào)為主，而且通過影響氨基酸代謝、碳代謝、嘌呤代謝和甜菜堿生物合成等代謝途徑，調(diào)節(jié)米糠和胚中多種氨基酸、多酚、脂肪酸類物質(zhì)含量，提升稻米的營養(yǎng)品質(zhì)。本研究利用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry，UPLC-MS/MS）聯(lián)用廣泛靶向代謝組學(xué)技術(shù)分析紫黑香米和普通大米間代謝物差異及其不同采收期的代謝物種類和含量的變化，并結(jié)合差異代謝物的關(guān)鍵代謝途徑，為紫黑香米生產(chǎn)中選擇采收期及其食用推廣提供基本依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紫黑香米與普通大米（野香優(yōu)海絲）于7月份在廣西壯族自治區(qū)柳州市融水縣安太鄉(xiāng)元寶村采集。于成熟期采收的紫黑香米標(biāo)記為ZH，提前20 d采收的紫黑香米標(biāo)記為ZH20（未成熟米），常用于制作成粥米；于成熟期采收的普通大米標(biāo)記為PD，提前20 d采收的普通大米標(biāo)記為PD20（未成熟米），常用于制作成粥米。稻米均經(jīng)脫殼、去胚、去果皮、碾碎等處理。

甲醇、乙腈（均為色譜純）默克化工技術(shù)（上海）有限公司；甲酸（色譜純）上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Scientz-100F凍干機(jī) 寧波新芝生物科技股份有限公司；MM 400 Retsch研磨儀 弗爾德（上海）儀器設(shè)備有限公司；Nexera X2 UPLC儀 島津（中國）有限公司；Applied Biosystems 4500 QTRAP串聯(lián)質(zhì)譜儀賽默飛世爾（上海）儀器有限公司；SB-C18色譜柱（2.1 mm×100 mm，1.8 μm）安捷倫科技（中國）有限公司；CentriVap離心機(jī) 美國Labconco公司。

1.3 方法

1.3.1 原料處理及提取液制備

利用研磨儀將提前真空冷凍干燥好的紫黑香米樣品在30 Hz下研磨1.5 min至粉末狀，稱取50 mg粉末溶解于1.2 mL 70%甲醇溶液中，每30 min渦旋1 次，每次持續(xù)30 s，共渦旋6 次，將渦旋好的提取液置于12000 r/min離心30 s，吸取上清液，用0.22 μm微孔濾膜過濾，濾液保存于液相進(jìn)樣瓶中[18-19]。普通大米樣品進(jìn)行同樣處理；質(zhì)控（quality control，QC）樣本由各樣本提取物混合制備而成，設(shè)置3 個(gè)重復(fù)。

1.3.2 UPLC-MS/MS條件

UPLC條件：流動(dòng)相A為超純水，流動(dòng)相B為乙腈，兩者均加入0.1%甲酸；洗脫梯度：0～9 min，95%～5% A、5%～95% B；9～10 min，5% A、95% B；10～11.1 min，5%～95% A、95%～5%B；11.1～14 min，95% A、5% B；流速0.35 mL/min；柱溫40 ℃；進(jìn)樣量4 μL。

MS/MS 條件：電噴霧離子源（electrospray ionization，ESI）溫度為550 ℃，離子噴霧電壓5500 V（正離子模式）/-4500 V（負(fù)離子模式）；離子源氣體I、氣體II壓力和氣簾氣壓力分別設(shè)置為50、60 psi和25 psi。在三重四極桿（triple quadrupole，QQQ）和線性離子阱模式下分別用10 μmol/L和100 μmol/L聚丙二醇溶液進(jìn)行儀器調(diào)諧和質(zhì)量校準(zhǔn)。QQQ掃描使用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（multiple reaction monitoring，MRM）模式，并將碰撞氣體（氮?dú)猓┰O(shè)置為中等。通過進(jìn)一步的去簇電壓（declustering potential，DP）和碰撞能（collision energy，CE）優(yōu)化，完成了各個(gè)MRM離子對(duì)的DP和CE。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)[20]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

利用Analyst1.6.3分析軟件和multiquant軟件進(jìn)行質(zhì)譜數(shù)據(jù)定性定量及進(jìn)行色譜峰積分，以研究紫黑香米與普通大米的代謝產(chǎn)物?；谶~維自建數(shù)據(jù)庫MWDB，根據(jù)二級(jí)譜信息進(jìn)行物質(zhì)定性。代謝物定量是利用三重四極桿質(zhì)譜的MRM分析完成，過程中對(duì)同一代謝物在不同樣本中的質(zhì)譜出峰進(jìn)行積分校正[21-22]。

主成分分析（principal component analysis，PCA）和層次聚類分析（hierarchical cluster analysis，HCA）分別利用R軟件的內(nèi)置統(tǒng)計(jì)prcomp函數(shù)、ComplexHeatmap包處理，采用PCA和HCA方法對(duì)各組樣本間的總體代謝物和組內(nèi)樣本代謝物進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析，以研究紫黑香米與普通大米的代謝產(chǎn)物差異[23]。

京都基因與基因組百科全書（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）注釋與富集分析是利用KEGG Compound數(shù)據(jù)庫對(duì)鑒定的代謝物進(jìn)行注釋，然后將注釋的代謝物映射到KEGG Pathway數(shù)據(jù)庫中。然后將具有顯著調(diào)控的代謝物的通路輸入MSEA（代謝物集富集分析），通過超幾何檢驗(yàn)的P值確定其顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 總體代謝物及多元統(tǒng)計(jì)分析

兩種稻米中共鑒定出代謝物667 種（包括陽離子和陰離子模式下）。如圖1所示，共鑒定到6 類129 種脂質(zhì)（19.34%），其中游離脂肪酸68 種；共鑒定到7 類114 種黃酮類代謝物（17.09%），其中45 種屬于黃酮類（39.47%），38 種屬于黃酮醇類（33.33%），與Kris-Etherton等[24]研究發(fā)現(xiàn)酚類化合物（包括其亞類黃酮類化合物）廣泛存在于在谷物、豆類和堅(jiān)果中的結(jié)果符合；依次還有生物堿類代謝物83 種，酚酸類代謝物70 種，氨基酸及其衍生物70 種，有機(jī)酸類代謝物48 種，核苷酸及其衍生物42 種，萜類代謝物15 種，木質(zhì)素和香豆素類代謝物7 種，其他類代謝物89 種（糖類代謝物含62 種）。

圖1 代謝物類別組成環(huán)形圖Fig.1 Ring chart depicting the distribution of metabolite classes identified

為分析兩個(gè)品種樣品之間的總體代謝差異及樣品間差異度大小，本研究對(duì)樣品進(jìn)行PCA（圖2），PC1解釋率55.81%，PC2解釋率10.92%，可以看出各組樣本（包括QC樣本）可以分別組內(nèi)聚集到一起，而組間有明顯的分離趨勢(shì)，說明各組樣本組內(nèi)成分類別和含量相似，而組間各樣本組存在一定差異。其中PD20、PD分別與其他3 組樣本差異較為明顯，而ZH20和ZH則組間差距較近，說明這兩組樣本成分種類和含量較為接近。由圖3可得出與PCA得分圖一樣的結(jié)論，即各組樣本組內(nèi)存在相似性，不同采收期、不同品種稻米間均存在差異，又能看出未成熟大米與成熟大米成分較為相似，未成熟紫黑香米與成熟紫黑香米成分較為相似，而紫黑香米與普通大米則整體上存在明顯差異。不同采收期紫黑香米代謝物除脂質(zhì)外，其他種類的代謝物含量皆高于不同采收期的普通大米（紅色代表高含量，綠色代表低含量）。

圖2 PCA散點(diǎn)圖Fig.2 PCA scatter plot

圖3 所有代謝物HCA圖Fig.3 Hierarchical clustering analysis of all metabolites

2.2 差異代謝物篩選分析

2.2.1 不同種類成熟期稻米間差異代謝物分析

為了解各組樣本代謝物組成差異情況，變量重要性投影≥1，結(jié)合單變量分析的P≤0.05且差異倍數(shù)（fold change，F(xiàn)C）≥2或≤0.5篩選各比較組間的差異代謝物[25]。對(duì)比紫黑香米和普通大米的差異代謝物發(fā)現(xiàn)，不論成熟期采收還是提前20 d采收，紫黑香米次級(jí)代謝物含量均高于普通大米，而成熟期采收的ZH與PD存在278 種差異代謝物，上調(diào)的有239 種，占85.97%，說明紫黑香米含有更加豐富的代謝物。由PD vs ZH的FC條形圖（圖4A）可知，在FC前20代謝物中，成熟期采收的ZH較PD上調(diào)的有19 種代謝物，主要有9 種酚酸類代謝物，分別是2,3-二羥基苯甲酸、2,5-二羥基苯甲酸、原兒茶酸甲酯、1-O-龍膽酰-β-D-葡萄糖、香草醇苷、5-(2-羥乙基)-2-O-葡萄糖基苯酚、1-O-(3,4-二羥基-5-甲氧基-苯甲酰)-葡萄糖苷、4-羥基苯乙酸和原兒茶酸-4-O-葡萄糖苷；8 種黃酮類代謝物，分別是澤蘭黃酮-7-O-阿洛糖苷、鼠李素-3-O-葡萄糖苷、異鼠李素-7-O-葡萄糖苷（蔓菁苷）、楊梅素-3-O-半乳糖苷、槲皮素-3-O-(4”-O-葡萄糖基)鼠李糖苷、鼠李素-3-O-蕓香糖苷、2’-羥基-5-甲氧基染料木素-O-鼠李糖-葡萄糖和3,5,7,4’-四羥基-8-甲氧基黃酮-3-O-葡萄糖苷-7-O-鼠李糖苷；3-脫氫-L-蘇糖酸（糖類）和2,3-二羥基-3-甲基丁酸（有機(jī)酸）。下調(diào)的差異代謝物是屬于脂質(zhì)類的溶血磷脂酰膽堿19:0。其中顯著上調(diào)的還有高圣草酚、圣草酚、橙皮素、兒茶素、槲皮素、柚皮素查耳酮、柚皮素等黃酮類化合物，這些化合物的共同特性是參與類黃酮生物合成等調(diào)控黃酮類化合物積累的代謝途徑。

圖4 各分組差異變化上下調(diào)前20物質(zhì)含量差異動(dòng)態(tài)分布圖Fig.4 Dynamic distribution of the differences in the contents of top 20 up-regulated and down-regulated metabolites

2.2.2 不同種類稻米提前20 d采收樣品差異代謝物分析

由表1可知，提前20 d采收的ZH20與PD20存在267 種差異代謝物，上調(diào)的有235 種，占88.01%。由PD20 vs ZH20的FC條形圖可知，在FC前20 代謝物中，提前20 d采收的ZH20較PD20上調(diào)的有18 種代謝物（圖4B），主要有6 種黃酮類代謝物，分別是鼠李素-3-O-葡萄糖苷、楊梅素-3-O-半乳糖苷、2’-羥基-5-甲氧基染料木素-O-鼠李糖-葡萄糖、橙皮素-7-O-葡萄糖苷、金圣草黃素-8-C-葡萄糖苷（金雀花素）和紫鉚素-7-O-葡萄糖苷；8 種酚酸類代謝物，分別是原兒茶酸甲酯、香草醇苷、1-O-龍膽酰-β-D-葡萄糖、原兒茶酸-4-O-葡萄糖苷、5-(2-羥乙基)-2-O-葡萄糖基苯酚、1-O-(3,4-二羥基-5-甲氧基-苯甲酰)-葡萄糖苷、4-羥基苯乙酸和2,6-二甲氧基苯甲酸；及咪唑-1-乙酸和咪唑-4-乙酸（生物堿類），熊果酮酸（萜類），4-O-(2’’-O-乙?；?6’’-p-香豆酰-β-D-吡喃葡萄糖基)-p-香豆酸（iso-1）。下調(diào)的兩種分別是生物堿類的5-氨基酮戊酸和脂質(zhì)類的溶血磷脂酰膽堿19:0。PD20 vs ZH20組中出現(xiàn)顯著上調(diào)的還有高圣草酚、圣草酚、橙皮素、兒茶素、槲皮素、柚皮素查耳酮等黃酮類化合物，說明紫黑香米中較普通大米上調(diào)的優(yōu)勢(shì)黃酮類化合物不受采收時(shí)期的影響，其黃酮類化合物積累有一定穩(wěn)定性。

表1 差異代謝物數(shù)目統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of differential metabolites

2.2.3 不同采收時(shí)期紫黑香米差異代謝物分析

由表1可知，不同時(shí)期采收的紫黑香米只有20 種差異代謝物，說明紫黑香米代謝物差異不顯著，其中提前20 d采收的ZH20較成熟期采收的ZH上調(diào)的有13 種，下調(diào)的有7 種。由ZH vs ZH20的FC條形圖（圖4C）可知，在FC前20代謝物中，提前20 d采收的ZH20中上調(diào)的有香葉木素-7-O-半乳糖苷、香葉木素-7-O-葡萄糖苷、芹菜素-6-C-木糖苷-8-C-阿拉伯糖苷、兒茶素、芹菜素-7-O-新橙皮糖苷（野漆樹苷）、根皮素-4’-O-葡萄糖苷、染料木素-7-O-半乳糖苷-鼠李糖7 種黃酮類代謝物，蟲草素（3’-脫氧腺苷）、2’-脫氧腺苷、2-脫氧肌苷3 種核苷酸及其衍生物，以及溶血磷脂酰膽堿20:0、8-羥基-α-鐵杉脂素、原兒茶酸-4-O-葡萄糖苷等脂質(zhì)類、木脂素和香豆素類、酚酸類代謝物。下調(diào)差異代謝物分別是生物堿類代謝物5-氨基酮戊酸和橙黃胡椒酰胺乙酸酯、脂質(zhì)類代謝物溶血磷脂酰乙醇胺16:0、黃酮類代謝物槲皮素-3-O-芹糖基(1→2)半乳糖苷、氨基酸及其衍生物類L-賴氨酸丁酸酯和L-胱硫醚，及萜類代謝物熊果酮酸。

2.2.4 不同采收時(shí)期普通大米差異代謝物分析

不同時(shí)期采收的普通大米主要存在119 種差異代謝物，提前20 d采收的PD20較成熟期采收的PD上調(diào)的有54 種，其中含柚皮素查耳酮、槲皮素-3-O-(4”-O-葡萄糖基)鼠李糖苷、澤蘭黃酮-7-O-阿洛糖苷、蘆丁、異鼠李素、根皮苷查耳酮、槲皮苷21 種黃酮類化合物和4 種酚酸類化合物，下調(diào)的有65 種，其中含35 種黃酮類化合物。PD vs PD20的FC前20代謝物中上調(diào)和下調(diào)的各有10 個(gè)（圖4D），其中上調(diào)的有3 個(gè)酚酸類代謝物，2,3-二羥基苯甲酸、肉桂酸、2,5-二羥基苯甲酸，3 個(gè)氨基酸及其衍生物類代謝物，L-甘氨酰-L-異亮氨酸、N-甘氨酰-L-亮氨酸、胸苷，及3-脫氫-L-蘇糖酸、吡哆醛、2,3-二羥基-3-甲基丁酸、精氨基琥珀酸等糖類、維生素或有機(jī)酸類代謝物。下調(diào)的含2 種生物堿類代謝物咪唑-1-乙酸和咪唑-4-乙酸，2 種萜類代謝物熊果酮酸和熊果-12(13)-烯-3-酮-28-羧酸，2 種脂質(zhì)類代謝物9,10-二羥基-12,13-環(huán)氧十八酸和肉豆蔻油酸，2 種核苷酸及其衍生物2-脫氧肌苷和蟲草素（3’-脫氧腺苷），蔗糖-6-磷酸（糖類）和4-羥基-2-氧代戊酸（有機(jī)酸）。

2.3 差異代謝物KEGG功能注釋及富集分析

KEGG數(shù)據(jù)庫是研究代謝途徑的主要數(shù)據(jù)庫，可提供碳水化合物、核苷酸、氨基酸等的代謝及有機(jī)物降解的可能途徑，幫助了解代謝物在體內(nèi)互相作用，形成不同通路的情況[26-27]。本研究主要論述不同比較組間可注釋到KEGG通路的差異代謝物的富集及代謝途徑。PD vs ZH比較組中，278 個(gè)差異代謝物中有102 個(gè)可注釋到72 條數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有的通路，其中類黃酮生物合成、戊糖和葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)換、檸檬酸循環(huán)、抗壞血酸和榿木酸代謝為最為顯著富集的4 條KEGG代謝通路。PD20 vs ZH20比較組中，267 個(gè)差異代謝物中有80 個(gè)可注釋到63 條數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有的通路，其中類黃酮生物合成、黃酮和黃酮醇的生物合成、核黃素的新陳代謝、色氨酸代謝通路顯著富集。ZH vs ZH20比較組中，20 個(gè)差異代謝物中僅有6 個(gè)可注釋到11 條數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有的通路，但沒有任何一條通路含差異代謝物大于5 個(gè)，含差異代謝物最多的通路是代謝途徑，卻是這些通路中最不顯著的（0.05＜P＜1），說明紫黑香米在不同成熟期的代謝物差異不顯著。PD vs PD20比較組中，119 個(gè)差異代謝物中有37 個(gè)可注釋到43 條數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有的通路，其中類黃酮生物合成、黃酮和黃酮醇的生物合成、異黃酮生物合成為最為顯著富集的KEGG代謝通路。各組中注釋到相應(yīng)通路的差異代謝物數(shù)量詳見圖5，各比較組顯著富集通路的差異代謝物數(shù)量對(duì)比詳見表2。

表2 各比較組顯著富集的KEGG通路統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics of significantly enriched KEGG pathways between four groups

圖5 4 組差異代謝物KEGG富集通路圖Fig.5 KEGG enrichment pathway analysis of differential metabolites between four groups

對(duì)各組中顯著富集的通路中的所有差異代謝物進(jìn)行HCA，以提取出有用信息，幫助研究潛在重要代謝通路中的物質(zhì)含量在不同分組中的變化規(guī)律。由對(duì)照組的富集分析中可知紫黑香米與普通大米的667 個(gè)差異代謝物主要富集到類黃酮生物合成和黃酮和黃酮醇的生物合成途徑（P≤0.0027）。由PD vs ZH比較組和PD20 vs ZH20比較組的差異代謝物分析可知，高圣草酚、橙皮素、槲皮素、短葉松素、圣草酚、柚皮素、紫鉚素、柚皮素查耳酮、橙皮素-7-O-葡萄糖苷、新橙皮苷、牡荊素、兒茶素、櫻桃苷及根皮苷查耳酮14 種黃酮類化合物參與了類黃酮生物合成，且在ZH和ZH20中的表達(dá)較PD和PD20中高，說明紫黑香米中類黃酮生物合成較為活躍，這也表明花青素、類黃酮、黃酮類和黃酮醇生物合成途徑中的代謝物發(fā)生了強(qiáng)烈的變化[27]。帶有二苯丙烷（C6-C3-C6）單元的柚皮素查耳酮通過共軛環(huán)閉合將其轉(zhuǎn)化為帶有黃酮（2-苯基鉻-4-酮）骨架的柚皮素，柚皮素查耳酮、柚皮素及由它們進(jìn)一步修飾產(chǎn)生的查耳酮、花青素、黃酮和黃酮醇等構(gòu)成了豐富多樣的類黃酮化合物，這些化合物的積累可帶來抗氧化等活性的升高。PD20 vs ZH20比較組中可看出槲皮素、芹菜素-7-O-葡萄糖苷、異槲皮苷、牡荊素、野漆樹苷、槲皮苷、異牡荊素及蘆丁等黃酮或黃酮醇化合物參與到黃酮和黃酮醇的生物合成途徑，除了槲皮苷外其他代謝物在ZH20中的表達(dá)均高于PD20。黃酮和黃酮醇皆是植物界常見的類黃酮，其生物合成途徑涉及到的代謝物的增加最終能幫助類黃酮化合物的積累。PD vs ZH比較組中還可以看到丙酮酸、α-酮戊二酸、L-蘋果酸、琥珀酸及異檸檬酸等有機(jī)酸參與到檸檬酸循環(huán)中的各個(gè)反應(yīng)步驟，為機(jī)體提供能量，D-阿拉伯糖、3-脫氫-L-蘇糖酸、D-葡萄糖醛酸及D-半乳糖醛酸等糖類差異代謝物參與到抗壞血酸和醛糖二酸鹽代謝，這些代謝物在ZH中的表達(dá)量皆高于PD。參與到代謝途徑的27 個(gè)差異代謝物中，L-酪胺、色胺、柚皮素、柚皮素查耳酮、蘆丁等還參與到了次生代謝產(chǎn)物的生物合成，且在PD20的表達(dá)均高于PD，說明提前20 d采收的普通大米樣品處于代謝旺盛期，代謝與生成次生代謝產(chǎn)物的能力高于成熟大米。

3 結(jié)論

本研究可以得知紫黑香米中富含黃酮類化合物、脂質(zhì)、生物堿、酚酸等對(duì)人體有益的功能成分，高圣草酚、圣草酚、橙皮素、兒茶素、槲皮素、柚皮素查耳酮、柚皮素等黃酮類化合物的大量存在可帶來可觀的抗氧化潛力。不同時(shí)期采收的紫黑香米代謝物與普通大米代謝物含量相比為皆為上調(diào)，與Vichapong等[28]研究發(fā)現(xiàn)黑米、紅米、紫米和糙米中酚類、總黃酮含量和抗氧化活性均高于大米結(jié)論相似，因此可以說明紫黑香米作為主食食用，較普通大米具備更豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。此外，紫黑香米抗性淀粉含量高于大米，以一定比例取代大米食用或用于開發(fā)精深加工產(chǎn)品，可減低對(duì)易消化淀粉的攝入量，避免餐后血糖急劇升高，滿足特定人員如糖尿病患者飲食需求[29-31]。普通大米不同時(shí)期采收營養(yǎng)成分含量則會(huì)出現(xiàn)一定變化，紫黑香米整體代謝物不受采收時(shí)期影響，說明提前采收的紫黑香米與成熟紫黑香米一樣具備完善的黃酮類化合物等營養(yǎng)成分，若是需要為了迎合市場(chǎng)做成粥米，在淀粉形成完整前采收的紫黑香米具備更佳口感。本研究為紫黑香米推廣食用及有色稻米在飲食中的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。