sCentInDB: a database of essential oil chemical profiles of Indian medicinal plants
- 作者
- Shanmuga Priya Baskaran, Geetha Ranganathan, Ajaya Kumar Sahoo, Kishan Kumar, Jayalakshmi Amaresan, Kundhanathan Ramesh, R. P. Vivek-Ananth, Areejit Samal
- 单位
- The Institute of Mathematical Sciences (IMSc), Chennai, India; Homi Bhabha National Institute (HBNI), Mumbai, India; Buck Institute for Research on Aging, Novato, CA, USA
- 杂志
- Molecular Diversity（2025）
- DOI
- 10.1007/s11030-025-11215-5
- 所属领域
- 生物信息学
- 关键词
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解决的核心问题
印度药用植物精油化学成分及相关数据分散在文献中，缺乏系统化、区域专属且FAIR兼容的数据库，限制了精油产量与组成优化、质量标准制定及治疗和香氛应用研究。
研究策略
从778篇已发表文献中手动收集和整理554种印度药用植物（样本采集地点在印度境内）的精油化学谱及治疗用途、气味和颜色等元数据，经标准化注释（如植物分类、化学结构、物理化学性质、ADME等）后构建MariaDB数据库，并通过化学相似性网络和骨架多样性分析（CSR曲线）评估化学空间多样性。
研究路线图
核心内容
该研究构建了首个针对印度药用植物精油化学谱的综合性数据库sCentInDB。研究者从778篇已发表文献中系统收集了554种印度药用植物的2170个精油化学谱，涵盖3420种化学物质，并手动整理了植物分类、采集地点、分离方法、治疗用途、气味和颜色等元数据，以MariaDB存储并遵循FAIR原则。化学组成以萜类为主（1662种），其次为脂肪酸（1099种）和苯丙素类（264种）；叶片是最主要的提取部位，涉及266种植物。通过化学相似性网络分析发现萜类分布更分散，最大连通分量含1452个化学物质；骨架多样性分析识别出693种分子骨架，其中苯骨架出现在387个化学物质中。该数据库填补了印度区域专属精油资源空白，为精油产量与组成优化、质量标准制定及治疗应用提供了数据基础，并有助于通过遗传工程手段改良精油性状，数据库中收录的6种极危和13种濒危植物信息也凸显了其保护价值。
创新点
首个专门针对印度药用植物精油化学谱的综合性数据库；包含样本采集地点、分离和分析方法等详细元数据；符合FAIR原则；提供化学物质的结构文件、理化性质、药物相似性、ADME及分子描述符；结合化学相似性网络和分子骨架多样性分析。
关键发现
sCentInDB收录554种印度药用植物、2170个精油化学谱（植物部位水平）、3420种化学物质、471个植物部位-治疗用途关联、120个植物部位-气味关联和218个植物部位-颜色关联。精油谱共涉及815种精油（样本扩展后2170个），其中叶片是最大提取部位（266种植物）。化学物质以萜类（1662个）、脂肪酸（1099个）和莽草酸/苯丙素（264个）为主。在化学相似性网络中，萜类分布更分散，最大连通分量含1452个化学物质，其中947个来自脂肪酸通路。骨架多样性分析显示，sCentInDB在G/N/B水平有693个骨架，苯骨架出现在387个化学物质中。数据库还包含6种极危和13种濒危植物。
研究结论
sCentInDB是迄今最全面的印度药用植物精油化学谱数据库，填补了区域专属资源空白，为精油相关研究人员、治疗和香料工业提供宝贵资源，并有助于通过遗传工程优化精油产量和组成。