An approach based on the heat stress and microbial stress model of the medicinal plant Sparganium stoloniferum was proposed to elucidate the regulation and mechanism of bioactive phenol accumulation. This method integrates LC–MS/MS analysis, 16S rRNA sequencing, RT–qPCR, and molecular assays to investigate the regulation of phenolic metabolite biosynthesis in S. stoloniferum rhizome (SL) under stress. Previous research has shown that the metabolites and genes involved in phenol biosynthesis correlate to the upregulation of genes involved in plant–pathogen interactions. High-temperature and the presence of Pseudomonas bacteria were observed alongside SL growth. Under conditions of heat stress or Pseudomonas bacteria stress, both the metabolites and genes involved in phenol biosynthesis were upregulated. The regulation of phenol content and phenol biosynthesis gene expression suggests that phenol-based chemical defense of SL is stimulated under stress. Furthermore, the rapid accumulation of phenolic substances relied on the consumption of amino acids. Three defensive proteins, namely Ss4CL, SsC4H, and SsF3′5′H, were identified and verified to elucidate phenol biosynthesis in SL. Overall, this study enhances our understanding of the phenol-based chemical defense of SL, indicating that bioactive phenol substances result from SL’s responses to the environment and providing new insights for growing the high-phenol-content medicinal herb SL.

Chamomile has become one of the world’s most popular herbal teas due to its unique properties. Chamomile is widely used in dietary supplements, cosmetics, and herbal products. This study aimed to investigate the volatile aromatic components in chamomile. Two analytical techniques, gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS) and an ultra-fast gas chromatography electronic nose, were employed to examine samples from Xinjiang (XJ), Shandong (SD), and Hebei (HB) in China, and imported samples from Germany (GER). The results revealed that all chamomile samples contained specific sesquiterpene compounds, including α-bisabolol, bisabolol oxide, bisabolone oxide, and chamazulene. Additionally, forty potential aroma components were identified by the electronic nose. The primary odor components of chamomile were characterized by fruity and spicy notes. The primary differences in the components of chamomile oil were identified as (E)-β-farnesene, chamazulene, α-bisabolol oxide B, spathulenol and α-bisabolone oxide A. Significant differences in aroma compounds included geosmin, butanoic acid, 2-butene, norfuraneol, γ-terpinene. This study demonstrates that GC–MS and the ultra-fast gas chromatography electronic nose can preliminarily distinguish chamomile from different areas, providing a method and guidance for the selection of origin and sensory evaluation of chamomile. The current study is limited by the sample size and it provides preliminary conclusions. Future studies with a larger sample size are warranted to further improve these findings.

Abstract Background The Fructus Ligustri Lucidi, the fruit of Ligustrum lucidum , contains a variety of bioactive compounds, such as flavonoids, triterpenoids, and secoiridoids. The proportions of these compounds vary greatly during the different fruit development periods of Fructus Ligustri Lucidi. However, a clear understanding of how the proportions of the compounds and their regulatory biosynthetic mechanisms change across the different fruit development periods of Fructus Ligustri Lucidi is still lacking. Results In this study, metabolite profiling and transcriptome analysis of six fruit development periods (45 DAF, 75 DAF, 112 DAF, 135 DAF, 170 DAF, and 195 DAF) were performed. Seventy compounds were tentatively identified, of which secoiridoids were the most abundant. Eleven identified compounds were quantified by high performance liquid chromatography. A total of 103,058 unigenes were obtained from six periods of Fructus Ligustri Lucidi. Furthermore, candidate genes involved in triterpenoids, phenylethanols, and oleoside-type secoiridoid biosynthesis were identified and analyzed. The in vitro enzyme activities of nine glycosyltransferases involved in salidroside biosynthesis revealed that they can catalyze trysol and hydroxytyrosol to salidroside and hydroxylsalidroside. Conclusions These results provide valuable information to clarify the profile and molecular regulatory mechanisms of metabolite biosynthesis, and also in optimizing the harvest time of this fruit.

Codonopsis root, a traditional Chinese medicine, produces saccharides that serve as key indicators for assessing its quality. In this study, we employ near-infrared reflectance spectroscopy to predict total polysaccharide concentration as well as the major individual saccharides of intact (surface and cross-section) and ground samples of Codonopsis roots. We developed regression relationships between the spectra and the concentration of fructose, glucose and polysaccharides for the ground spectra set (Rp2 > 0.8, RPD>2.0) based on partial least squares regression (PLSR) model. However, for the intact cross-section spectra set, only the dominant component of the fructose, could be quantitatively detected (Rp2 > 0.8, RPD>2.0). All models based on the intact surface spectra set were of unacceptable performance. This discrepancy could be attributed to the low concentration levels of different saccharides and the distinct chemical profiles reflected by the spectra sets from samples with varying homogeneity. The findings provide an approach for efficient and sustainable analysis for the purposes of quality control and standardization of Codonopsis roots.

ABSTRACT Fagopyri Dibotryis Rhizoma, a traditional Chinese medicine, is widely used to treat various ailments such as pulmonary abscesses, measles pneumonia, and swelling. Its notable therapeutic effects are closely related to the chemical constituents, making it crucial to conduct in‐depth research on the chemical components. In this study, a total of 209 compounds were preliminarily identified using ultra‐high‐performance liquid chromatography‐quadrupole time‐of‐flight tandem mass spectrometry in Fagopyri Dibotryis Rhizoma. Subsequently, a method was established using ultra‐high‐performance liquid chromatography‐triple quadrupole/linear ion trap tandem mass spectrometry for the simultaneous determination of 24 main ingredients (flavonoids and phenolic acids) in Fagopyri Dibotryis Rhizoma from different habitats and growing periods. Quantitative results showed that different compounds displayed varying contents across different habitats, with catechin, epicatechin, procyanidin B2, and procyanidin C1 being relatively abundant. Principal component analysis and partial least squares discriminant analysis showed there were significant differences among Fagopyri Dibotryis Rhizoma from different habitats, and the quality from Yunnan was superior. Entropy weight TOPSIS analysis showed that Fagopyri Dibotryis Rhizoma grown until late October has better comprehensive quality, which is basically consistent with the traditional harvesting time. In summary, this study can provide reference methods for the comprehensive evaluation of the quality of Fagopyri Dibotryis Rhizoma.