代谢组学及其分析技术
代谢组学技术及其在茶叶研究中的应用
代谢组学技术是一种系统性研究细胞、组织或生物体代谢产物的方法，通过对代谢产物的分析，可以全面揭示生物体在特定生理或环境条件下的代谢活动，为深入了解生物体的生理功能、代谢途径和调控机制提供了重要的手段。
茶叶作为世界三大饮料之一，对其代谢组学的研究逐渐受到人们的重视。
本文将重点介绍代谢组学技术及其在茶叶研究中的应用。
一、代谢组学技术的原理及方法1. 代谢组学技术的原理代谢组学技术是以质谱和核磁共振等技术为基础，通过对代谢产物的鉴定和定量分析，综合研究生物体在不同生理状态下的代谢谱，揭示生物体代谢的整体情况。
2. 代谢组学技术的方法代谢组学技术包括取样、代谢产物的提取和分离、质谱或核磁共振分析、数据处理与生物信息学分析等步骤，其中代谢产物的分析是整个技术过程的核心。
二、代谢组学技术在茶叶研究中的应用1. 茶叶代谢组学研究的意义茶叶中含有丰富的化合物，如儿茶酚、茶多酚、氨基酸等，这些化合物对茶叶的品质和营养价值具有重要影响。
而茶叶在生长、发酵、加工等过程中会发生大量的代谢活动，代谢组学技术可以全面解析茶叶的代谢产物，帮助人们深入了解茶叶的生长发育、化学成分和特征。
2. 代谢组学技术在茶叶品质评价中的应用通过代谢组学技术的应用，可以对不同茶叶品种、不同生长环境、不同加工工艺等因素对茶叶化学成分的影响进行深入分析，从而为茶叶的品质评价提供客观依据。
可以通过代谢组学技术对不同茶叶中的儿茶酚、氨基酸、挥发性香气物质等进行定量分析，从而评价茶叶的香气、口感、色泽等品质特征。
3. 代谢组学技术在茶叶营养价值研究中的应用茶叶含有丰富的营养成分，如维生素、矿物质、氨基酸等，而这些营养成分对人体健康具有重要作用。
通过代谢组学技术，可以对不同类型的茶叶中的营养成分进行定量分析，比较茶叶的营养价值，为人们科学饮茶提供指导。
4. 代谢组学技术在茶叶加工质量控制中的应用茶叶在加工过程中会发生不同程度的氧化、发酵、烘焙等代谢反应，这些反应会对茶叶的化学成分产生影响，进而影响茶叶的品质。
代谢组学液相质谱、气相质谱、核磁优缺点
代谢组学是一门研究生物体在特定生理状态下的代谢物（代谢产物）组成和代谢动力学的科学。
在代谢组学的研究中，质谱和核磁共振成像是两种常用的分析技术。
而在质谱技术中，液相质谱和气相质谱是最常用的方法之一。
而在本文中，我们将就这三种分析方法的优缺点进行全面评估，并深入探讨其在代谢组学中的应用。
一、液相质谱液相质谱是指以液体作为流动相的质谱技术。
液相质谱的分析对象通常是极性或中等极性的化合物。
它具有分离能力强、分析灵敏度高和分析速度快的优势。
尤其在代谢组学研究中，液相质谱可以分析各类代谢产物，如氨基酸、核苷酸、核苷、多肽、小分子糖、中性类脂质等。
这使得液相质谱在代谢组学研究中得到了广泛的应用。
液相质谱的优点在于其对生物体内极性或中等极性化合物的分析效果非常突出。
这使得液相质谱在代谢组学研究中能够全面地分析生物体内代谢产物的组成和动态变化规律。
但是，液相质谱也存在着一些缺点，比如在分离非极性化合物方面效果不佳，并且分析过程中需要使用大量有机溶剂，因此对环境造成一定的污染。
二、气相质谱与液相质谱相对应的是气相质谱，它是以气体为流动相的质谱技术。
气相质谱通常用于分析非极性或低极性化合物，比如脂类、脂溶性维生素和荷尔蒙等。
气相质谱的分离效果非常突出，对非极性化合物的分析效果尤其显著。
在代谢组学研究中，气相质谱常常用于分析生物体内脂类代谢产物的组成和变化规律。
气相质谱的优点在于其对非极性或低极性化合物的分析有着非常好的效果，且在分析流程中不需要大量有机溶剂，因此对环境的影响相对较小。
但是，气相质谱也存在着一些缺点，比如分析速度相对较慢、对极性化合物的分析效果不佳等。
三、核磁共振成像除了质谱技术，核磁共振成像（MRI）也是代谢组学研究中常用的分析方法之一。
核磁共振成像可以不侵入地获得生物体内各种化合物的组成和分布情况，具有非常好的空间分辨率。
在代谢组学研究中，核磁共振成像通常用于从整体上观察生物体内代谢产物的分布和变化规律。
微生物学研究中的代谢组学技术
微生物学研究中的代谢组学技术微生物在生物圈中占据着重要的地位，它们分布在各种环境中，对整个生态系统发挥着至关重要的作用。
微生物是自然界最早的生命形式，成为许多生物物种的祖先，也给人类带来了巨大的贡献。
微生物的代谢组学技术越来越成为微生物学研究中的热点，本文将从代谢组学的基本概念、技术手段、代谢组学在微生物研究中的应用几个方面来介绍微生物学研究中的代谢组学技术。
一. 代谢组学的基本概念代谢组学是一种综合性分析方法，其涉及从生物样本中获得尽可能多的代谢产物信息。
代谢产物包括代谢途径中产生的化合物，如蛋白质、核酸和多糖等化学物质，以及代谢触发的生理变化，如能量代谢、脂肪酸代谢、糖代谢和氨基酸代谢等。
代谢组学的主要目的是识别潜在的生物标志物或生物学过程，以明确不同的生理和疾病状态之间的差异。
二. 代谢组学技术手段代谢组学技术是从样品中提取代谢产物，并对其进行化学分析、光谱分析和质谱分析。
常见的代谢组学技术手段包括核磁共振（NMR）技术、高效液相色谱质谱联用分析（LC-MS）和气质联用质谱（GC-MS）等。
这些技术手段的优缺点不同，应根据不同的研究目的和样品性质进行选择。
同时，应在具有严格的质量控制和标准化的分析流程中进行分析，以获得可重复和可比性的结果。
三. 代谢组学在微生物学研究中的应用代谢组学技术在微生物学研究中的应用广泛，是微生物学研究的重要工具之一。
其应用包括但不限于以下方面：1. 明确微生物代谢途径及其调控机制代谢组学技术可以揭示微生物代谢途径和调控机制，为更深入研究微生物代谢提供了基础信息。
通过代谢组学技术分析微生物活动产生的代谢产物，可以推断微生物的代谢途径和代谢途径中涉及的反应酶。
同时，代谢组学技术还可以探究代谢途径的调控机制，如糖代谢、脂肪酸代谢和氨基酸代谢等。
2. 识别微生物毒素生成机制及其抑制方法代谢组学技术还可以通过检测微生物生长过程中的代谢产物，识别微生物毒素生成的机制及其不同阶段的代谢特征，以开发微生物毒素的防治等应用均有前景。
代谢组学分析方法
代谢组学分析方法
代谢组学分析方法是用来研究生物体内代谢物的种类及其在生物体内的量和代谢途径等方面的方法。
主要包括以下几种方法：
1. 代谢物组分析：通过气相色谱质谱联用、液相色谱质谱联用等技术来检测生物样品中的代谢物种类和含量。
2. 代谢物定量分析：通过比较代谢物在样品中的峰面积或峰高与已知浓度的标准品进行定量分析。
3. 代谢物谱图分析：通过分析代谢物的质谱图谱、色谱峰形、峰面积等信息，来鉴定代谢物的结构及其可能的代谢途径。
4. 代谢通路分析：通过将代谢物组学数据与代谢通路数据库进行比对，分析代谢物之间的相互关系，从而了解代谢通路的变化和调控机制。
5. 代谢物组联合分析：通过将代谢组学数据与其他组学数据（如基因组学、蛋白质组学等）进行整合分析，辅助研究代谢组的生物学意义。
这些方法可以帮助研究人员更全面地了解生物体内的代谢状态、代谢通路的调控机制以及代谢组与生理、疾病之间的关系。
代谢组学分析
代谢组学分析代谢组学分析是一种以代谢为基础的系统生物学分析方法，将代谢产物（代谢物）作为研究对象，通过高通量技术，如质谱分析、核磁共振等手段，对代谢产物进行定量或定性分析，并利用生物信息学方法分析其生物学意义。
代谢组学分析的核心是代谢物谱分析，通过分析生物体内的代谢物谱来挖掘代谢调控网络，推断其功能和生物过程。
代谢组学分析可以用来研究不同生态系统中的代谢物谱差异、代谢途径的调控、代谢物谱与生物体内pH值和氧化还原状态的关系、不同生物体内代谢物谱的变化等。
在医学领域，代谢组学分析可以用来研究代谢异常和疾病的相关性，在预测疾病发生和治疗方面也有潜在的应用。
代谢物谱的分析可以使用质谱分析、核磁共振等技术。
其中，液相色谱质谱（LC-MS）、气相色谱质谱（GC-MS）等技术最常用。
液相色谱质谱可以对相对较少的代谢物进行分析，而气相色谱质谱适用于对挥发性代谢物的分析。
在代谢组学分析中，对代谢物谱进行数据分析是不可缺少的步骤。
数据挖掘技术可以应用于代谢物谱分析中，如主成分分析（PCA）、偏最小二乘回归（PLS）、层次聚类（HC）等方法。
这些统计学方法能够帮助挖掘代谢通路和代谢物参与的生物过程。
代谢组学分析可以用来进行状态评估、分类和预测。
在状态评估方面，可以通过分析代谢物谱来鉴别生物体内的代谢状态，比如肾功能、糖尿病等。
在分类方面，可以通过代谢物谱进行生物体分类、疾病分类等。
在预测方面，可以根据代谢物谱变化来预测疾病发生的风险或判断治疗效果。
总之，代谢组学分析是将代谢产物作为研究对象的系统生物学分析方法，可以用来研究代谢调控网络、揭示代谢途径和生物过程、评估状态、分类和预测等。
这些研究对于理解生物体内代谢过程和疾病的发生、发展具有重要意义。
代谢组学技术的原理及应用
代谢组学技术的原理及应用随着科技的不断进步和人们对健康的重视，代谢组学技术应运而生。
代谢组学是一种研究生物体基因表达和代谢物水平变化关系的技术，其应用涉及医学、营养、环境等多个领域。
本文将探讨代谢组学技术的原理和应用。
一、代谢组学的原理代谢组学技术的主要原理是基于“代谢组”的概念，即将不同状态下细胞内的代谢物谱进行全面比较和分析，从而发现不同状态下的“代谢指纹”，了解细胞代谢变化的机制。
代谢组学技术主要包含以下几个方面：1. 代谢物分析技术代谢物分析技术是代谢组学技术的核心之一。
代谢物分析技术的目标是检测和定量已知的代谢物，以及识别未知的代谢物。
代谢物分析技术主要包括质谱法、核磁共振（NMR）法、色谱法等。
2. 数据分析技术代谢组学技术的数据分析技术主要包括统计学分析、模式识别和计算机学习等。
这些技术可以帮助研究者快速分析大量数据并筛选出具有差异性的代谢物，挖掘潜在的生物标记物和生物通路。
3. 生物信息学技术代谢组学技术也与生物信息学技术密切相关。
生物信息学技术主要用于代谢通路分析、信号通路分析和生物网络分析等方面，可以为代谢组学的结果提供更加深入的分析和解释。
二、代谢组学在医学领域的应用1. 诊断疾病代谢组学技术可以用于疾病的诊断。
例如，肝癌患者血液中甲烷二酸和花生四烯酸水平较高，可以作为肝癌的生物标记物进行诊断。
此外，代谢组学技术还可以用于诊断糖尿病、肥胖等代谢性疾病。
2. 病因研究代谢组学技术可以帮助研究者了解疾病的发生和发展机制。
例如，通过代谢组学技术可以了解肝炎病毒感染后人体代谢变化的机制及反应。
3. 药物筛选代谢组学技术可以帮助研究者了解药物对细胞代谢的影响，从而筛选出更加安全有效的药物。
研究人员可以通过代谢组学技术了解药物的代谢机制、药物对代谢物的影响以及副作用产生的机制，以此为基础进一步研发药物。
三、代谢组学在营养学领域的应用1. 了解人体代谢变化代谢组学技术可以帮助研究者了解食物对人体代谢的影响。
面向新型药物研发的代谢组学数据分析技术及其应用前景
面向新型药物研发的代谢组学数据分析技术及其应用前景随着科学技术的不断进步，越来越多的新型药物被研发出来，这些药物的发现和开发对于人类健康的重要性不言而喻。
然而，药物研发过程中的一个重要瓶颈就是药物代谢过程的研究，但随着代谢组学数据分析技术的不断发展，这一难题有了解决的可能。
代谢组学是一种用于研究生物体内代谢物质的科学领域，代谢组学数据分析技术则是对代谢组学数据进行统计分析和挖掘的方法，能够从复杂的数据中提取出有意义的信息。
这些信息对于药物研发具有重要意义，因为药物的代谢过程涉及到身体内许多机制的相互作用，通过代谢组学数据分析可以更深入地了解药物在体内的作用机制和代谢途径。
首先，代谢组学数据分析技术可以帮助研究人员更好地理解药物的作用机理。
代谢组学数据分析技术可以对体内的代谢产物进行测定和分析，从而探索药物在人体内的作用方式和机理。
这种方法特别适用于对于药物吸收和代谢过程的研究，从而有助于药物研发中的药物设计和优化。
其次，代谢组学数据分析技术在新药研发中具有广泛的应用前景。
新型药物的开发需要严格的监管和审核，而代谢组学数据分析技术可以提供更多更精确的数据，从而更好地支持药物的审评和临床试验。
例如，在药物临床试验中，代谢组学数据分析技术可以根据患者的代谢特征，为患者进行个性化的药物治疗方案制定，从而提高治疗的效果。
此外，代谢组学数据分析技术还可以帮助研究人员更好地了解药物副作用的发生机制。
药物代谢产物中存在着许多与药物代谢不良以及不良反应相关的物质，这些物质的研究可以帮助研究人员更好地理解药物副作用的发生机制和避免产生不必要的不良反应。
总之，代谢组学数据分析技术在药物研发中具有巨大的应用潜力。
未来，代谢组学数据分析技术的不断发展将为新型药物研发提供更多的支持和助力，有助于我们开发出更加安全、有效和高效的药物，为人类健康事业做出贡献。
生命科学中的代谢组学分析技术
生命科学中的代谢组学分析技术随着科技的不断进步，生命科学中的分子生物学也随之得到了飞速的发展。
代谢组学分析技术是其中的一个重要领域，也是近年来备受关注的热点话题。
本文将对代谢组学分析技术进行介绍和探讨，包括了其基本原理、应用范围、技术特点、研究热点以及未来发展方向等方面。
一、代谢组学分析技术的基本原理代谢组学分析技术是一种基于代谢产物的高通量分析技术，通过对不同生物样本中的代谢产物进行分析和比较，来获取不同样本之间的代谢差异性信息，并从中推断出不同代谢通路的变化及可能的生物学功能。
其基本原理在于，通过质谱、核磁共振等高通量技术对多种生物样本中不同的代谢产物进行鉴定和定量，再运用生物信息学和统计学的方法对不同样本之间的代谢变化进行比较和分析，从而进行生物学功能的探究和研究。
二、代谢组学分析技术的应用范围代谢组学分析技术在生命科学研究中具有广泛的应用范围，可以应用于生物医学、植物生物学、动物生态学等多个领域，是目前生命科学研究中热门的技术之一。
在生物医学领域，代谢组学分析技术可以用于生物标志物的筛选、疾病发病机理的研究以及药物研发等方面；在植物生物学领域，代谢组学分析技术可以用于轻松识别和分析不同植物中的代谢产物，以了解植物的生长发育、适应性变化和应对逆境等特征；在动物生态学领域，代谢组学分析技术可以用于了解不同环境条件下动物的代谢变化，从而更好地理解生态系统的机理和生物多样性。
三、代谢组学分析技术的技术特点代谢组学分析技术具有高通量、高灵敏度、高稳定性等技术特点，以及多样化的分析手段和方法。
首先，代谢组学分析技术可以同时分析数百甚至上千个代谢产物，具有高通量的特点。
其次，代谢组学分析技术具有高灵敏度和高选择性，可以检测到代谢物质中非常微量的化合物成分。
另外，代谢组学分析技术的测定结果具有高度的重现性和稳定性，可以为后续分析提供有效的数据基础。
同时，代谢组学分析技术还使用了多样化的分析手段和方法，如气相色谱、液相色谱、质谱、核磁共振等分析技术，使得分析结果更加准确和全面。
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代谢组学及其分析技术王斯婷, 李晓娜, 王皎, 凌笑梅M etabonom ics and its analytical techniqueWAN G S i- ting, L I X iao- na, WAN G Jiao, L ING X iao- m e i综述***(北京大学药学院, 北 京 100191)摘要: 代谢组学是 20世纪 90年代中期发展起来的对某一生物或是细胞内所有低相对分子质量代谢产物进行动态检测以及定 性 定量研究的一门学科, 它主要应用在药物毒理学研究、疾病诊断、植物和中药等领域。
代谢组学对分析技术要 求较高, 近年来 随 着分析手段的不断完善, 代谢组学的研究得到了更加广泛的应用。
本文对近年来各种分析技术在代谢组学中 的应用, 不同分 析 技术各自的优缺点, 应用领域等进行了综述。
同时也总结了在代谢组学的实际应用中遇到的一些实验技术方面的问题。
关键词: 代谢组学; 核磁共振; 气质联用; 液 质联用中图分类号: R 917 文献标识码: A 文章编号: 0254- 1793( 2010) 09- 1792- 08***( Schoo l of Pharm aceu tical Sciences, P ek ing U n iversity, Be ijing 100191, Ch ina)Abstract: M etabonom ics is a new science and techno logy developed in m id 1990s. It refers to a ho listic and dynam ic analytical approach to all the low re la tive mo lecular m assm etabo lites in an organ ism or ce lls. Current status for ap p lications o fm etabonom ics research in tox ico logy, diagnosis, plants and traditiona lCh inese m edic ine. Because m eta bonom ics has high ly request for analytica l techno logy, w ith the develop ing of analytical technology, m etabonom ics has mo re w ide ly app lication. In th is paper, current analytica l techno logy for m etabonom ics and its app lication is re view ed. And experim enta l techno logy for m etabonom ics is summ arized. K ey w ords: m etabonom ics; NMR; GC - M S; LC- M S 随着人类基因组计划等重大科学项目的实施, 基因组学、转录组学及蛋白质组学在研究人类生命 科学的过程中发挥了重要的作用, 与此同时, 代谢组 学 ( m etabonom ics)在 20世纪 90年代中期产生并迅 速地发展起来, 与基因组学、转录组学、蛋白质组学 共同组成 系统生物学 !。
基因组学、转录组学、蛋 白质组学和代谢组学等各种 组学 !在生命科学领 域中发挥了重要的作用, 它们分别从调控生命过程 的不同层面进行研究, 使人们能够从分子水平研究 生命现象, 探讨生命的本质, 逐步系统地认识生命发 展的规律。
这些 组学 !手段加上生物信息学, 成为 系统生物学的重要组成部分。
代谢组学的出现和发展是必要的, 同时也是必中的缺点和不足, 代谢组学正好可以进行弥补。
代 谢组学研究的是生命个体对外源性物质 (药物或毒 物 )的刺激、环境变化或遗传修饰所 做出的所有代 谢应答, 并且检 测这种应答的全 貌及其动态变 化。
代谢组学方法为生命科学的发展提供了有力的现代 化实验技术手段, 同时也为新药临床前安全性评价 与实践提供了新的技术支持与保障。
1 代谢组学的概念及发展代谢组学 m etabonom ics 最初是由英国帝国理工 大学 Jeremy N icho lson 教授提出的, 他认为代谢组学 是将人体作为一个完整的系统, 机体的生理病理过 程作为一个动态的系统来研究, 并且将代谢组学定 义为生物体对病理生理或基因修饰等刺激产生的代 须的。
对于基因组学和蛋白质组学在生命科学研究谢物质动态应答的定量测定[ 1]。
2000年, 德国马普*北京市自然基金项目 ( 7102107 ); 天然药物及仿生药物国家重点实验室开放基金项目 ( K20090207); 国家科技重大专项 重大新药创制 ! 课题 ( 2009ZX09301- 010) **通讯作者 Te:l ( 010) 82801590; E - ma i:l pku lxm@ 126. com所的 Fiehn 等提出了 m etabo lom ics 的概念, 但是与 通量和较低的单位样品检测成本。
此外, H - NM R [ 2]N i cho lson 提出的 m etab ono m i cs 不同, 他是将代谢组 学定位为一个静态的过 程, 也可以称为 代谢物组 学 !, 即对限定条 件下的特定生物样品中所有代谢 产物的定性定量分析。
同时 F iehn 还将代谢组学按 照研究目的的不同分为 4类: 代谢物靶标分析, 代谢 轮廓 (谱 )分析, 代谢组学, 代谢指纹分析。
现在代 学研究, 包括利用代谢组学平台研究环境毒理及药 物毒理; ( 6)食品及营养学, 即研究食品中进入体内 的营养成分及其与体内代谢物的相互作用; ( 7 )在 中药现代化及其机理上的研究。
2 代谢组学的分析技术代谢组学的研究过程一般包括代谢组数据的采 集、数据预处理、多变量数据分析、标记物识别和途 谢组学在国内外的研究都在迅速地发展, 科学家们 径分析等步骤[ 3]。
首先, 采集生物样品 (如尿液、血对代谢组学这一概念也进行了完善, 作出了科学的 定义: m etabonom ics/m etabo lom ics 是对一个生物系统 的细胞在给定时间和条件下所有小分子代谢物质的 定性定量分析, 从而定量描述生物内源性代谢物质 的整体及其对内因和外因变化应答规律的科学。
与基因组学、转录组学、蛋白质组学相同, 代谢 组学的主要研究思想是 全局观点 !。
与传统的代 谢研究相比, 代谢组学融合了物理学、生物学及分析 化学等多学科知识, 利用现代化的先进的仪器联用 分析技术对机体在特定的条件下整个代谢产物谱的 变化进行检测, 并通过特殊的多元统计分析方法研 究整体的生物学功能状况。
由于代谢组学的研究对 象是人体或动物体的所有代谢产物, 而这些代谢产 物的产生都是由机体的内源性物质 发生反应生成 的, 因此, 代谢产物的变化也就揭示了内源性物质或 是基因水平的变化, 这使研究对象从微观的基因变 为宏观的代谢物, 宏观代谢表型的研究使得科学研 究的对象范围缩小而且更加直观, 易于理解, 这点也 是代谢组学研究的优势之一。
代谢组学的优势主要包括: 对机体损伤小, 所得 到的信息量大, 相对于基因组学和蛋白质组学检测 更加容易。
由于代谢组学发展的时间较短, 并且由 于代谢组学的分析对象是无偏向性的样品中所有的 小分子物质, 因此对分析手段的要求比较高, 在数据 处理和模式 识别上也不成熟, 存在一些 不足之处。
液、组织、细胞和培养液等 ), 对其进行生物 反应灭 活、预处理。
再运用先进的分析手段如核磁共振、质 谱或色谱等检测样品中所有代谢物的种类、含量、状 态, 从而得到原始的大量的反映生物样品信息的实 验数据, 而后使用多变量数据分析方法对获得的多 维复杂数据进行降维和信息挖掘, 从这些复杂大量 的信息中筛选出最主要的最能反映代谢物变化的主 要成分, 再通过模式识别将其与标准的代谢物谱进 行比对, 或是根据代谢物谱在时程上的变化来寻找 生物标记物, 研究相关代谢物变化涉及的代谢途径 和变化规律, 以阐述生物体对相应刺激的响应机制。
同时由于不同分析手段各有其特点, 在不同应用领 域使用的分析方法也是有所不同的。
2. 1 核磁共振技术核磁共振 ( nuclear m agnetic resonance, NMR )是 有机结构测定的四大谱学之一, 作为一种分析物质 的手段, 由于其可深入物质内部而不破坏样品, 并具 有迅速、准确、分辨率高等优点而得以迅速发展和广 泛应用。
在代谢组学发展的早期, NMR 技术被广泛 应用在毒性代谢组学的研究中。
NMR 的优势在于 能够对样品实现无创性、无偏向的检测, 具有良好的 客观性和重现性, 样品不需要烦琐处理, 具有较高的 1对含氢化合物均有响应, 能完成样品中大多数化合 物的检测, 满足代谢组学中的对尽可能多的化合物 同时生物体代谢物组变化快, 稳定性较难控制, 当机 进行检测的目标[ 3]。
体的生理和药理效应超敏时, 受试物即使没有相关 毒性, 也 可 能引 起 明显 的 代谢 变化, 导致 假 阳性 结果。
代谢组学应用领域大致可 以分为以下 7个方 面: ( 1)植物功能基因组研究, 主要以拟南芥为研究 模型, 也 包括一些 转基因作 物的研究; ( 2) 疾病诊 断, 根据代谢物特征图谱诊断肿瘤、糖尿病等疾病; ( 3)制药业即新药临床前安全性评价, 主要通过高 通量比对预测药物的毒性和有效性, 通过全面分析 来发现新的生物指示剂; ( 4)微生物领域; ( 5)毒理NMR 虽然可对复杂样品如尿液、血液等进行非 破坏性分析, 与质谱法相比, 它的缺点是检测灵敏度 相对较低 (采 用现有成熟的超低温探头技术, 其检 测灵敏度在纳克级水平 )、动态范围有限, 很难同时 测定生物体系中共存的浓度相差较大的代谢产物; 同时, 购置仪器所需的投资也较大。
为了改进 NM R 检测灵敏度较低的缺点, 可采用高分辨核磁共振技 术或使用多维核磁共振技术和液相色谱 - 核磁共振 联用 ( LC - NMR)。
魔角旋转 ( m ag ic angle sp inn ing, MAS)核磁共振技术是 20世纪 90 年代初发展起来都是经过 12000~ 16000 r# m in 的高速离心, 将尿 的一种新型的核磁共振技术, 在代谢组学的研究中, 魔角旋转核磁共振波谱技术已被成功地应用到研究 生物组织上, 因为生物组织在核磁共振实验中会由 于磁化率不均匀、分子运动受限等因素而引起谱线 增宽。