脂质组学技术

近年来，代谢组学受到研究者越来越多的关注，是当今分析化学和生命科学的一个前沿的交叉学科，有广阔的发展前景。代谢物种类众多，在体内的分布广泛，且不同代谢物的浓度范围相差极大，这对分析仪器及数据分析手段均提出了巨大的考验。许国旺研究员课题组（大连化物所高分辨分离分析及代谢组学组）是我国最早进行代谢组学研究、同时也是目前国内外实力最强的专注于代谢组学研究的课题组之一：该课题组多年来根据分析化学的特点和国际前沿研究领域的发展趋势，立足于中国现状，结合国家重大应用领域的需求与自身技术优势，以分离分析研究为立足点，生命科学、重大疾病、中医药现代化、公共安全等领域的复杂样品分析为切入点，开展极端复杂体系分析的方法学研究及其应用、代谢组学方法及其应用研究和转化医学等工作。目前，课题组拥有以许国旺研究员为核心的固定职工17人，现有硕、博士研究生20多名，学科背景涵盖分析化学、生物化学、临床医学、药学和微生物学等领域。

食品组学作为一门科学，是利用基因组学、蛋白质组学和代谢组学的数据来确定食品的分子特征，以全面研究食品的。近两年来，一门新科学，也就是食品组学已逐渐被人们熟知。这门科学可以从更宽泛的角度来定义特定的食品。仅仅知道宏量营养素的组成或只了解其中某些成分的详细信息，已不能满足当下的需求。从健康特性角度出发研究新型食品的生产，或者从类似角度对现有食品进行归类，都需要用到基于食品组学的新的详细定义，特别是针对那些原产地和名称受到保护或者属于法律规范范畴的食品。事实上，近年来国际食物组学会议已成功举办了两次。作为一门科学，食品组学通过基因组学、蛋白质组学和代谢组学的数据来测定食品的分子结构，以便对其进行全面研究。气相色谱-质谱联用（GC-MS）和液相色谱-质谱联用（LC-MS）等多个平台均可用于研究代谢物的特性。但得益于现代模拟数字转换器（ADC）的发明，使用NMR具有以下多项优势：重现性高、样品制备简单，且由于其动态范围广，NMR能提供被测生物样品中有关分子组成的详细且可靠的信息。即便其灵敏度略低于其它技术，NMR仍可以完全复原生物生命系统的代谢状态。

质谱是定量蛋白组学的主要工具。 近年来随着定量蛋白质组学研究的深入,传统质谱定量技术面临着复杂基质干扰、分析通量限制等诸多问题。 而最近一系列质谱新技术的发展,包括同步母离子选择(SPS)、质量亏损标记、平行反应监测(PRM)、多重累积(MSX)和多种全新数据非依赖性采集(DIA)等,为解决目前蛋白质组学在相对定量和绝对定量分析方面的局限提供了有效途径。 本文对定量蛋白质组学目前遇到的瓶颈问题进行了分析,总结了质谱定量采集技术的最新进展,并评述了这些新技术的特点以及在定量蛋白质组学应用中的优势。

植物源蛋白水解物（PHs）是一类重要的生长刺激素，影响植物表型组及代谢组特征，进而促进植物生长和作物产量，尤其在缺水、盐胁迫、重金属等逆境条件下，这种促进作用更加突出。PSI植物表型组学研究中心首席科学家Klara Panzarova等，利用PlantScreen高通量表型分析平台，就一种PH对西红柿表型与代谢组学的影响进行了研究，并最新发布研究论文“A Combined Phenotypic and Metabolomic Approach for Elucidating the Biostimulant Action of a Plant-derived Protein Hydrolysate on Tomato Grown under Limited Water Availability”研究过程中，采用PlantScreen高通量表型分析系统来对实验条件下的西红柿反应进行无损监控，结合代谢组学分析，综合研究一种PH的作用效果。PlantScreen高通量表型分析系统整合LED植物智能培养、自动化控制系统、RGB多维成像、叶绿素荧光成像分析、热成像分析、自动称量与浇灌等多项技术。

本实验将以能高效生产含硫代谢产物—麦角硫因的大肠杆菌作为样品，对在合成基质的半胱氨酸时使用的硫源中添加了硫代硫酸盐或硫酸盐，通过代谢组学和脂质组学的方法来评价有关含硫代谢产物依赖于培养过程的变化实例进行介绍。本次分析中，确认到了49种一次代谢产物成分，56种磷脂质成分。本研究以与半胱氨酸产生相关的含硫代谢产物为中心，对大肠杆菌的培养过程相对应的代谢变化进行了回顾，通过采用三重四极杆质量分析装置进行的代谢组学分析和脂质组学分析相结合，使更为详细的代谢变化评价成为了可能。

近年来，代谢组学受到研究者越来越多的关注，是当今分析化学和生命科学的一个前沿的交叉学科，有广阔的发展前景。代谢物种类众多，在体内的分布广泛，且不同代谢物的浓度范围相差极大，这对分析仪器及数据分析手段均提出了巨大的考验。许国旺研究员课题组（大连化物所高分辨分离分析及代谢组学组）是我国最早进行代谢组学研究、同时也是目前国内外实力最强的专注于代谢组学研究的课题组之一：该课题组多年来根据分析化学的特点和国际前沿研究领域的发展趋势，立足于中国现状，结合国家重大应用领域的需求与自身技术优势，以分离分析研究为立足点，生命科学、重大疾病、中医药现代化、公共安全等领域的复杂样品分析为切入点，开展极端复杂体系分析的方法学研究及其应用、代谢组学方法及其应用研究和转化医学等工作。目前，课题组拥有以许国旺研究员为核心的固定职工17人，现有硕、博士研究生20多名，学科背景涵盖分析化学、生物化学、临床医学、药学和微生物学等领域。

PlantScreen温室紧凑型或大型传送带式植物表型成像分析平台集植物自动传送技术、智能LED光适应与培养技术、自动浇灌称重技术、FluorCam叶绿素荧光成像技术、光谱成像技术（包括RGB、VISIR高光谱成像、SWIR高光谱成像、LWIR红外热成像等）等，以及根窗技术全自动根系表型观测，高通量、无损伤、全自动、全方位实验观测分析植物形态结构与生理功能形状表型，成为国际著名表型组学与遗传组学研究及遗传育种机构的重要平台，如德国IPK（Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research）、美国橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory）、荷兰生态表型研究中心（NPEC，Wageningen University & Research，Netherlands Plant Eco-phenotyping Centre）、德国BIOP（Institute of Biochemical Plant Pathology）、澳大利亚CSIRO（Commonwealth Industrial Research Organisation）、国际水稻研究所、杜邦先锋国际良种公司、孟山都公司、美国合成基因公司等等。

近年来，代谢组学受到研究者越来越多的关注，是当今分析化学和生命科学的一个前沿的交叉学科，有广阔的发展前景。代谢物种类众多，在体内的分布广泛，且不同代谢物的浓度范围相差极大，这对分析仪器及数据分析手段均提出了巨大的考验。许国旺研究员课题组（大连化物所高分辨分离分析及代谢组学组）是我国最早进行代谢组学研究、同时也是目前国内外实力最强的专注于代谢组学研究的课题组之一：该课题组多年来根据分析化学的特点和国际前沿研究领域的发展趋势，立足于中国现状，结合国家重大应用领域的需求与自身技术优势，以分离分析研究为立足点，生命科学、重大疾病、中医药现代化、公共安全等领域的复杂样品分析为切入点，开展极端复杂体系分析的方法学研究及其应用、代谢组学方法及其应用研究和转化医学等工作。目前，课题组拥有以许国旺研究员为核心的固定职工17人，现有硕、博士研究生20多名，学科背景涵盖分析化学、生物化学、临床医学、药学和微生物学等领域。

本研究中将使用结合TransOmics信息学软件的沃特世组学研究平台和采用离子淌度Tof MS (SYNAPT G2-S HDMS)的HILIC-UPLC分离可实现复杂生物混合物的多维分离，改善脂质分析中获取的信息。HDMS对照软件和TransOmics信息学软件可帮助实现生物样品之间的比较。

易科泰生态技术公司提供作物表型组学研究检测全面解决方案。

采用 Thermo Scientific? Q Exactive? 组合型四极杆 Orbitrap 质谱仪及相关组学软件，开发的基于脂质轮廓谱的食品组学辨别实用植物油分类的方法。在食品组学中，高分辨质谱为研究表征功能蛋白与活性小分子物质群提供了有力技术手段。

自然界中的植物都会面临各种病害的侵染。病害防治更是农业生产中的重中之重。科学家们一直致力于用各种技术研究植物病害的发病机制和防治方法。在近年的最新研究中，新兴的组学研究技术逐渐成为病害研究的热点。在各种组学技术中，从直观、无损、快速、简便以及农业应用推广上考虑，植物表型成像分析技术无疑是最优的选择之一。

自然界中的植物都会面临各种病害的侵染。病害防治更是农业生产中的重中之重。科学家们一直致力于用各种技术研究植物病害的发病机制和防治方法。在近年的最新研究中，新兴的组学研究技术逐渐成为病害研究的热点。在各种组学技术中，从直观、无损、快速、简便以及农业应用推广上考虑，植物表型成像分析技术无疑是最优的选择之一。

通过impact II Q-TOF 质谱进行蛋白组学和代谢组学研究，可以深入观察到合理的菌种如何设计提高了生物生产效率。基于代谢组学和蛋白组学的组学研究，可以找到精氨酸合成途径改变的理由和解决生化合成途径存在的瓶颈。

本研究中将使用结合TransOmics信息学软件的沃特世组学研究平台和采用离子淌度Tof MS（SYNAPT G2-S HDMS）的HILIC-UPLC分离可实现复杂生物混合物的多维分离，改善脂质分析中获取的信息。HDMS对照软件和TransOmics信息学软件可帮助实现生物样品之间的比较。

采用基于静电场轨道阱高分辨质谱 Q Exactive 平台的非靶标和靶标代谢组学方式研究了麻痹病毒（Cricket paralysis virus, CrPV）感染昆虫 Bm5 细胞后宿主代谢的动态变化情况。研究发现，CrPV 感染导致 Bm5 细胞的代谢具有显着和特定阶段的变化。比如，CrPV 持续感染过程中葡萄糖和谷氨酰胺水平均显着升高，随后在致病期急剧下降。不同代谢产物的丰度和途径分析进一步确定了病毒生命周期不同阶段的特定代谢特征，为病毒感染宿主后的致病过程、疾病分期、以及药物治疗效果提供理论依据。

本应用通过基于 UHPLC-Q-TOF/MS 的非靶向代谢组学分析方法探讨了白茶中非挥发性化合物对茶叶风味特征的影响。使用 UHPLC-Q-TOF/MS 分析茶叶的提取物，然后进行特征化合物的提取和比对，得到 1915 种化合物。基于这些化合物的主成分分析 (PCA) 和有监督的偏最小二乘差异分析 (PLSDA) 表明，三种不同品质白茶样品可以很好地分离。通过与标准品和数据库进行匹配，鉴定出多达 99 种代谢物。经由显著性检验和相关性分析发现，有显著差异的代谢物中有 41 种与风味高度相关；其中，茶氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺和 AMP 与鲜味呈正相关，而黄烷-3-醇、聚酯型儿茶素、原花青素 B3 和可可碱与苦味和涩味呈正相关。结果表明，代谢组学技术是一种有效的发现茶叶中特征代谢物的手段，这些特征代谢物有望作为潜在标记物用来区分不同品质的白茶，以应对人为掺假和标签错贴的现象。

• Thermo Scientific Q Exactive 高分辨准确质谱是食品组学研究中表征功能蛋白与活性小分子物质群的有力技术手段；• SIEVE 与 LipidSearch 软件为食品组学中小分子组学研究的信息处理提供了高效的解决方案。

本研究阐明了小鼠大脑中阿片制剂诱导的代谢变化。通过将Agilent 7200 系列GC/Q TOF MS 的EI MS、EI MS/MS 和PCI 功能与Agilent MassHunter 软件工具相结合，获得了一个非常灵活且全面的用于鉴定代谢组学差异的工作流程。采用该工作流程可以区分吗啡敏感性和吗啡耐受性的小鼠品系，确定吗啡给药后小鼠的反应差异，并且采用不同的技术鉴定化合物。

赛默飞为蛋白质组学研究提供包括创新的化学试剂、高效的分离产品、领先的色谱质谱技术、以及蛋白质组学数据处理软件产品的最先进和完整的解决方案，帮助科学家们大幅提高研究工作的效率，更有信心地面对蛋白质组学研究的挑战。

从事基因组学研究的科学家们都知道，为下游应用提供更好的核酸样品，对于整个工作流程至关重要。我们新一代测序解决方案除了目前该技术在整个流程中的瓶颈――核酸定量、样品制备、分析及信息学。我们是为数不多的能提供基因组学工作流程上下游技术的合作伙伴。这些技术包括自动化、微流控和生物信息学平台，可帮助科学家高效分析核酸。标准化硬件配置并内置预验证实验程序的自动化工作站，结合可以测量核酸各项基本指征的LabChip GX Touch系统，可以灵活的支持NGS领域中的各种新方法及试剂盒，并提供质量控制。我们拥有知名的核酸提取、自动化液体处理、NGS文库制备、DNA/RNA定量分析等技术，以及相关应用领域的专业知识。作为您的合作伙伴，我们真正理解您关注的问题，从而能够为您提供满足您科研需求的综合解决方案。一站式供应，提供您所需的应用支持，让您赢在起点。?

生物学是复杂的。为了解释这些复杂性，代谢组学分析需要复杂的分析技术和先进的软件解决方案。Thermo Scientific™ Orbitrap™ GC-MS HRAM 代谢组学库是第一个商用高分辨率精确质量（HRAM）电子电离（EI）代谢组学数据库。包含超过 800 种代谢物的 900 条专门的保留指数索引，范围涵盖植物、动物和微生物中初级和次级代谢产物（包括挥发物）。将功能强大的 Orbitrap 质谱技术和独特的 Thermo Scientific 软件数据处理工具相结合，能够比以往更容易地应对代谢组学实验中非靶向检测带来的困难和挑战。

近年来，代谢组学受到研究者越来越多的关注，是当今分析化学和生命科学的一个前沿的交叉学科，有广阔的发展前景。代谢物种类众多，在体内的分布广泛，且不同代谢物的浓度范围相差极大，这对分析仪器及数据分析手段均提出了巨大的考验。许国旺研究员课题组（大连化物所高分辨分离分析及代谢组学组）是我国最早进行代谢组学研究、同时也是目前国内外实力最强的专注于代谢组学研究的课题组之一：该课题组多年来根据分析化学的特点和国际前沿研究领域的发展趋势，立足于中国现状，结合国家重大应用领域的需求与自身技术优势，以分离分析研究为立足点，生命科学、重大疾病、中医药现代化、公共安全等领域的复杂样品分析为切入点，开展极端复杂体系分析的方法学研究及其应用、代谢组学方法及其应用研究和转化医学等工作。目前，课题组拥有以许国旺研究员为核心的固定职工17人，现有硕、博士研究生20多名，学科背景涵盖分析化学、生物化学、临床医学、药学和微生物学等领域。

近年来，代谢组学受到研究者越来越多的关注，是当今分析化学和生命科学的一个前沿的交叉学科，有广阔的发展前景。代谢物种类众多，在体内的分布广泛，且不同代谢物的浓度范围相差极大，这对分析仪器及数据分析手段均提出了巨大的考验。许国旺研究员课题组（大连化物所高分辨分离分析及代谢组学组）是我国最早进行代谢组学研究、同时也是目前国内外实力最强的专注于代谢组学研究的课题组之一：该课题组多年来根据分析化学的特点和国际前沿研究领域的发展趋势，立足于中国现状，结合国家重大应用领域的需求与自身技术优势，以分离分析研究为立足点，生命科学、重大疾病、中医药现代化、公共安全等领域的复杂样品分析为切入点，开展极端复杂体系分析的方法学研究及其应用、代谢组学方法及其应用研究和转化医学等工作。目前，课题组拥有以许国旺研究员为核心的固定职工17人，现有硕、博士研究生20多名，学科背景涵盖分析化学、生物化学、临床医学、药学和微生物学等领域。

得益于增强型主动离子管控技术（AIM+），TSQ Altis三重四极杆适用于复杂生物学样本中低丰度蛋白的分析，可以完成蛋白组学中的相对定量和绝对定量实验，全面提升了蛋白组学中的定量验证能力。此外，基于高分辨Orbitrap的蛋白质组学的发现型研究到基于TSQ Alits的蛋白质组学定量可以实现无缝对接，用于潜在生物标志物的发现、验证和确认。

感官组学和风味组学是食品组学的重要分支，旨在分析可能对食物的味道和气味起关键作用的化合物，同时表征其生成途径，指导优化加工工艺，还可以通过某种食品的感官和风味特征评价其真实性。感官和风味组学的关键实施要素是将先进的检测技术与感官分析和嗅觉测量相结合，使用GC-MS结合化学计量方法对芳香化合物进行非靶向分析和统计。以下通过5个案例介绍赛默飞GC-MS家族在啤酒、羊肉、茶叶、精油风味组学和橙汁真实性的应用。

MALDI Guided SpatialOMx，即基于质谱成像定位的空间多组学分析，完美的将MALDI成像技术和传统LC-MS/MS组学流程结合在了一起，它的特点是利用了MALDI成像技术能在分子原位对生物分子进行定位的特点，在生物组织的内部锁定目标微区（ROI，Region of Interests），在对该目标微区实施激光微切割（LCM，laser capture microdissection）后，进行LC-MS/MS组学分析，从而实现了深度的蛋白组信息挖掘。

脂质组学作为一门新兴的研究学科，其成果对于科学家深入理解细胞生理和病理过程十分重要。脂质轮廓分析在疾病表型研究中的应用正成为转化医学中蓬勃发展的一个方向。通过特异性脂质生物标记物的鉴定，我们有希望区分健康人群与患病风险人群，进行疾病早期诊断、并推动个性化医疗的建立。液质联用（LC/MS）是脂质组学分析中广泛使用的分析技术。对生物样品中的脂类进行鉴定、相对和绝对定量需要先进的软件及全面完备的数据库。Thermo Scientific TM LipidSearch TM 软件提供 LC/MS 数据精确的脂类鉴定，并自动整合复杂数据输出精简的总结报告。软件操作界面采用网页型设计，简便易用，大大减少了数据分析所需时间。

本研究将介绍一种采用营养代谢组学进行食品变质解析的分析方法。实验中，将市售日本清酒与白葡萄酒在不利条件下保存后，采用高效液相色谱质谱联用技术（LC/MS/MS）对其进行整体分析，全面考察氨基酸、有机酸、核苷、核苷酸等亲水性代谢产物的变化。

代谢组学研究中标准化的样本处理与加工是获得准确结果的关键。本文阐述了如何利用标准化核磁共振（NMR）技术（例如，基于布鲁克-AvanceIVDr平台）对不同的样本处理方法进行评估，从而对上述观点加以证实。因此，标准化1H-NMR是一种快速、可靠的生物流体样本细微变化监测方法。代谢组学分析可测量样本中的所有小分子，包括基质、中间代谢物和代谢的最终产物。因此，它可以提供样本采集时身体功能和状态的完整画面。它还能提供有关疾病诊断、预后、治疗监测以及身体对饮食或环境变化的反应的重要信息。在代谢组学研究中，可以使用任何生物流体，但血液和尿液最为常用，这是因为它们最容易获得。血液和尿液代谢组能反映出被研究的整个生物体的代谢状态，因此会受到健康、疾病和饮食状况的影响。代谢谱分析通常使用核磁共振（NMR）或色谱质谱（LC-MS或GC-MS）来实现。尽管质谱法具有更高的灵敏度，但得益于样本制备、测量和处理的标准化，NMR法更易于操作，且样本制备量最少，重现性高1。由于样本中代谢物的性质和浓度将构成研究结论的基础，因此所分析的化学成分必须准确反映出样本采集时的状态。工作流程的差异可能会影响所获得的结果，从而增加出现实验室间差异的可能性。因此，准确了解样本处理与加工中的偏差会对代谢曲线产生怎样的影响，以确保高准确度和可重复性分析是非常重要的。