多ティューメタボロミックプロファイリングは、カイコ（bombyx mori）fed式feedと桑の葉のcocoの収量の潜在的なメカニズムを明らかにします

すべての齢のカイコのためのフォーミュラフィード（FF）の使用は、従来の老化の変換と進歩を促進しました。しかし、FFカイコのcocoの収量は、桑の葉（ml）を与えられたカイコのそれに到達できませんでした。この現象の根底にある生物学的メカニズムは十分に説明されていません。この研究の目的は、FFシルクウォームの貧困層収量に関連する代謝メカニズムと潜在的なバイオマーカーを特定することを目的としています。この研究では、カイコはすべての齢のML（MLグループ）またはFF（FFグループ）のいずれかの治療を受けました。5日目の3日目に、メタボロームプロファイル検出のために、ミッド腸（Mg）、hemg）、hemolymph（HL）、および後部絹腺（PSG）を収集しました。残りのカイコは、調査のためにCocooningまでMLまたはFFを与えられました。Cocoon収量全体（WCY）はFFグループでMLグループ（P <0.05）よりも有意に高かったのに対し、Cocoon Shell Weight（CSW）とCocoon Shell Reate（CSR）はFFグループで有意に低かった（P <0.05）。FFシルクウォームのMG、HL、およびPSGで、合計845、867、および831代謝産物がそれぞれ適格であり、定量化されました。それに対応して、789、833、および730の代謝物は、MLグループの3つの組織で定量化されました。さらに、FFとMLグループ間のMG、HL、およびPSGで、230、249、および304の有意に異なる代謝物（SDM）がそれぞれ同定されました。SDMによって豊富な11の代謝経路は、3つの組織の中で相互にありました。その中で、システインとメチオニンの代謝、アルギニン生合成、およびアルギニンとプロリン代謝は、PSGで最も衝撃値が最も高い上位3つの経路でした。バイオマーカー分析とピアソン相関計算により、6つのバイオマーカーが得られました。その中でも、ホモシトルリン、グリシテイン、バリル - スレオニン、腹立プロピル、3-アミノ-2,3-ジヒドロベンゾ酸はWCYと正の相関がありましたが、CSWおよびCSRとは負に相関していました（P <0.05）。3-ジメチルアリル-4-ヒドロキシフェニルピルビン酸と3つのcocoの性能特性の間には、反対の相関パターンが観察されました。全体として、cocoの収量に関連する3つの重要な代謝経路と6つのバイオマーカーが解釈され、工場で育てられたシルクウォームにおけるフォーミュラフィード最適化の方向性を提供する必要があります。

Use of formula feed (FF) for silkworms for all instars, has promoted transformation and progress in traditional sericulture. However, the cocoon yield of FF silkworms has failed to reach that of silkworms fed mulberry leaves (ML). The biological mechanisms underlying this phenomenon have not been well described. This study aimed to identify metabolic mechanisms and potential biomarkers relating to the poor cocoon yield of FF silkworms. In this study, silkworms received treatments of either ML (ML group) or FF (FF group) for all instars. At the 3rd day of the 5th instar, the midgut (MG), hemolymph (HL) and posterior silk gland (PSG) were collected for the metabolome profiles detection. The remaining silkworms were fed ML or FF until cocooning for investigation. The whole cocoon yield (WCY) was significantly higher in the FF group than the ML group (p < 0.05), whereas the cocoon shell weight (CSW) and cocoon shell rate (CSR) were significantly lower in the FF group (p < 0.05). A total of 845, 867 and 831 metabolites were qualified and quantified in the MG, HL and PSG of the FF silkworms, respectively. Correspondingly, 789, 833 and 730 metabolites were quantified in above three tissues of the ML group. Further, 230, 249 and 304 significantly different metabolites (SDMs) were identified in the MG, HL and PSG between the FF and ML group, respectively. Eleven metabolic pathways enriched by the SDMs were mutual among the three tissues. Among them, cysteine and methionine metabolism, arginine biosynthesis, and arginine and proline metabolism were the top three pathways with the highest impact value in the PSG. Six biomarkers were obtained through biomarker analysis and Pearson correlation calculation. Among them, homocitrulline, glycitein, valyl-threonine, propyl gallate and 3-amino-2,3-dihydrobenzoic acid were positively correlated with WCY, but negatively correlated with CSW and CSR (p < 0.05). An opposite correlation pattern was observed between 3-dimethylallyl-4-hydroxyphenylpyruvate and the three cocoon performance traits. Overall, three key metabolic pathways and six biomarkers associated with cocoon yield were interpreted, and should provide directions for formula feed optimization in factory-raised silkworms.