一、研究目的：

揭示雪茄煙葉在不同地區和發酵階段的物質轉化動態規律。

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.植物材料和實驗設計：

從四個不同地區（德宏、臨滄、普洱、玉溪）收集雪茄煙葉葉片。

對臨滄地區的雪茄煙葉進行發酵實驗，包括殺蟲儲藏、篩選、增濕減量、堆疊發酵等步驟。

2.樣本制備和提取：

使用真空冷凍干燥機對生物樣本進行冷凍干燥。

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系統進行分析，包括色譜柱、流動相、梯度程序等。

4.ESI-Q TRAP-MS/MS條件：

設置離子源溫度、噴霧電壓、氣體壓力等參數。

5.數據分析：

利用自建數據庫和公共數據庫進行定性分析。

使用PCA和HCA進行無監督分析，以及OPLS-DA模型篩選差異代謝物。

三、研究結果：

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PCA和OPLS-DA模型揭示了不同地區和發酵階段的代謝物輪廓差異。

差異代謝物：

在不同地區間比較（普洱/臨滄, 普洱/德宏, 普洱/玉溪）發現了293、105和199種差異積累的代謝物。

在臨滄雪茄煙葉不同發酵階段（0d, 4d, 14d, 24d, 34d, 25d-unstacking）發現了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數據庫，并進行了代謝途徑富集分析。

四、研究結論：

發現在不同地區和發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，而主要下調的化合物包括有機酸、酚酸和氨基酸及其衍生物。

代謝物輪廓的變化可以用于準確把握發酵的結束時間，并提高雪茄煙葉發酵的效率。

五、資助基金：

中國煙草總公司科技項目（110202103018）；中國煙草總公司云南省公司科技項目（2022530000241001/2022530000241002)

參考文獻：

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.