牡蠣是世界上最大的養(yǎng)殖和消費(fèi)的海洋貝類，具有獨(dú)特的保健功能和藥用價(jià)值。越來越多的研究證實(shí)海洋貝類中的脂質(zhì)是n-3 PUFAs的獨(dú)特來源。棲息地環(huán)境，如溫度和地理變化，會(huì)深刻影響海洋生物的營養(yǎng)成分，而目前很少有研究通過比較牡蠣的脂質(zhì)特征去實(shí)現(xiàn)地理溯源。
 

2022年3月，海南大學(xué)劉中原老師團(tuán)隊(duì)在Food Chemistry(IF 7.514)上發(fā)表了題為“Investigation of oyster Crassostrea gigas lipid profile from three sea areas of China based on non-targeted lipidomics for their geographic region traceability”的文章。該文使用脂質(zhì)組學(xué)方法對中國三個(gè)海域中的長牡蠣進(jìn)行了脂質(zhì)特征研究，發(fā)現(xiàn)地理差異對脂質(zhì)含量、組成及脂質(zhì)分子分布有顯著影響，并進(jìn)一步篩選45種脂質(zhì)分子作為不同海域長牡蠣脂質(zhì)的鑒別標(biāo)志物。該研究將為脂質(zhì)組學(xué)在水產(chǎn)品行業(yè)的應(yīng)用提供深刻見解，并有助于食品來源追蹤和污染識別。中科新生命提供了脂質(zhì)組絕對定量技術(shù)服務(wù)。

研究材料

新鮮長牡蠣肉
 

技術(shù)路線

· 步驟1：不同海域長牡蠣脂質(zhì)含量和脂質(zhì)類別組成分析；

· 步驟2：不同海域長牡蠣脂質(zhì)的脂肪酸組成分析；

· 步驟3：不同海域長牡蠣脂質(zhì)分子分析；

· 步驟4：篩選不同海域長牡蠣脂質(zhì)的鑒別標(biāo)記物。
 

研究結(jié)果

作者分別收集黃海（YS）、東海（ECS）和南海（SCS）地區(qū)相同規(guī)格的長牡蠣，獲取新鮮長牡蠣肉進(jìn)行脂質(zhì)組學(xué)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同海域長牡蠣脂質(zhì)含量和脂質(zhì)類別組成出現(xiàn)明顯差異，具體來說YS組長牡蠣的脂質(zhì)總含量明顯高于ECS組和SCS組，分別為202.46、138.85和71.47 mg/g粉末。TG和DG種類是長牡蠣脂質(zhì)中最主要的部分，占全部脂質(zhì)的64.08-78.92%。其中，TG種類在ECS組中比例最高，其次是YS組和SCS組。PL占長牡蠣總脂質(zhì)的11.46-29.28%，ECS 組中 PL 比例最高（29.28%），而 SCS 組中 PL 比例最低（11.46%）。SCS組中神經(jīng)酰胺（Cer）和鞘氨醇（So）等鞘脂的百分比（3.19%）高于其他兩組（圖1）。結(jié)果表明長牡蠣的脂質(zhì)分布受環(huán)境因素的影響較大，這與之前的研究結(jié)果一致。

圖1 不同海域長牡蠣脂質(zhì)含量和脂質(zhì)類別組成

2. 不同海域長牡蠣脂質(zhì)的脂肪酸組成分析

在不同地理區(qū)域的長牡蠣脂質(zhì)中共檢測到19種脂肪酸。其中C14:0、C16:0、C18:1n-9、C20:5n-3、C20:1n-9、C22:6n-3含量豐富，無論來源如何，脂質(zhì)含量均超過20 mg/g。盡管脂肪酸組成幾乎相同，但每種脂肪酸的含量因海域而異。例如YS組中EPA和DHA的含量分別為114.9和88.4 mg/g，而ECS組和SCS組的含量分別為100.8、46.9 mg/g和79.8、51.3 mg/g。YS組C16:2n-4、C18:1n-9、C20:5n-3、C21:5n-3、C22:4n-3、C22:6n-3含量顯著高于ECS組和SCS組，導(dǎo)致最多的PUFA含量和更高的n-3/n-6比值。

3. 不同海域長牡蠣脂質(zhì)分子分析

通過脂質(zhì)組學(xué)檢測共鑒定出21個(gè)亞類1155種脂質(zhì)分子，其中TG 424種，PC 260種，PE 129種， Cer 99種， DG 60 種、LPC 36 種、LPE 35 種、PS 29 種、LPI 19 種、�；�肉堿(AcCa) 10 種以及其他如SM、FFA、PG、LPI。對于中性脂質(zhì)，大多數(shù) DG 和 TG 分子種類含有 PUFAs，如 EPA、DHA、C18:3n-3等。TG分子結(jié)構(gòu)優(yōu)選C16:0、C18:0、C18:1n-9和奇數(shù)碳脂肪酸C15:0、C17:0和C19:1。PL種類大部分存在烷基/烯基-�；�結(jié)構(gòu)，PE尤其如此，因此，長牡蠣脂質(zhì)可被視為縮醛磷脂的潛在來源。與中性脂質(zhì)和 PL種類相比，長牡蠣脂質(zhì)中的 Cer、SM 和 So 等鞘脂含量較低（圖2）。

圖2 不同海域長牡蠣不同脂類含量分析

4. 篩選不同海域長牡蠣脂質(zhì)的鑒別標(biāo)記物

PCA分析發(fā)現(xiàn)不同組別長牡蠣的脂質(zhì)譜存在顯著差異，采用PLS-DA方法對不同海域長牡蠣的脂質(zhì)性狀進(jìn)行了判別分析（圖3）。通過VIP > 1篩選出45種脂質(zhì)分子，可以作為區(qū)分中國不同海域長牡蠣的潛在標(biāo)志物。作者進(jìn)一步繪制了包括17種 TG、12 種DG、5種PE、4種 So、3種 PS等在內(nèi)的45種脂質(zhì)分子的熱圖，可以展示不同海域脂質(zhì)分子含量的變化(圖4)。

圖3 不同海域長牡蠣脂質(zhì)PCA和PLS-DA分析


圖4 不同海域長牡蠣潛在脂質(zhì)分子生物標(biāo)志物的熱圖分析
 

小結(jié)

文章采用脂質(zhì)組學(xué)方法研究了中國不同緯度三個(gè)海域的長牡蠣脂質(zhì)分布情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在明顯差異。YS組長牡蠣的脂質(zhì)含量最高，包括三�；�甘油、二�；�甘��，大多數(shù)的磷脂分子種類，而ECS組長牡蠣的磷脂酰膽堿種類居多，SCS組長牡蠣的鞘脂種類居多。進(jìn)一步篩選出45種脂質(zhì)分子可作為不同海域長牡蠣脂質(zhì)的鑒別標(biāo)志物。表明脂質(zhì)組學(xué)可作為一種鑒別海洋貝類脂質(zhì)性狀的潛在方法。
 

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