中国农业科学院油料作物研究所魏芳团队新成果：利用新型拟靶向脂质组学策略综合分析蓝蓟油中脂质组分

　　2021年3月，中国农业科学院油料作物研究所油料品质化学与营养创新团队建立了一种新的拟靶向脂质组学策略，将靶向的Paternò–Büchi (PB)-MS/MS与非靶向脂质组学技术融合，综合分析了蓝蓟油中的脂质组分，并解析了多不饱和脂质的精准结构。有利于蓝蓟油的营养价值评价以及为蓝蓟油中独特的生物活性脂质的加工利用提供理论基础。相关研究成果发表在国际知名期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》(IF: 4.192)上。

　　研究背景

　　蓝蓟是一种原产于欧洲和地中海地区的草本植物，其种子的油脂具有两个独特的特点：含有丰富的n-3多不饱和脂肪酸，例如α-亚麻酸(ALA, 18:3n-3)和十八碳四烯酸(SDA, 18:4n-3)，并且天然含有α-亚麻酸(ALA, 18:3n-3)和γ- 亚麻酸(GLA, 18:3n-6)。ALA和SDA是EPA(20:4n-3)和DHA(22:6n-3)的前体物质。研究表明n-3长链多不饱和脂肪酸EPA和DHA具有有效的抗炎、保护神经系统和降低患心血管疾病的功效。并且有研究报道SDA转换成EPA的比率接近30%，是ALA的4-5倍。因此，富含SDA的蓝蓟油是潜在的可持续性n-3多不饱和脂肪酸的来源，并且有替代鱼油的可能性。FDA和欧盟也将蓝蓟油列为新资源食品原料。蓝蓟油的营养和功能特征主要由其脂质组成决定，主要是由甘油三酯(TGs)、甘油二酯(DGs)和游离脂肪酸(FFAs)组成。因此，分析蓝蓟油整体的脂质组对评价其营养价值和探索其生物活性有重要的作用。目前，关于蓝蓟油的脂质分析主要集中在使用GC/GC-MS获得脂肪酸组成，而缺乏对于单独的脂质分子的精准结构如TGs、DGs和固醇酯(SEs)上脂肪酰基链的组成，尤其是不饱和脂肪酰基链上不饱和键的位置信息的研究。

　　研究内容

　　图1. 新拟靶向策略的流程图

　　针对蓝蓟油的整体脂质组信息缺乏，以及多不饱和脂质精准结构未知的现状，中国农业科学院油料作物研究所油料品质化学与营养创新团队建立了一种新的拟靶向策略全面分析蓝蓟油中的脂质组并鉴定了其中不饱和脂质双键的位置。新的拟靶向策略是将非靶向脂质组分析与以2-乙酰吡啶为衍生化试剂的PB-MS/MS靶向分析结合，实现高覆盖度的脂质组分析和脂质的双键位置的鉴定。具体来说，首先经过非靶向脂质组分析，共得到了158种脂质分子信息，包括123种TG, 20种DG，6种SE和9种FFA。基于非靶向脂质分析的结果，再进一步进行靶向PB-MS/MS分析，根据二级质谱图中的诊断离子得到双键位置信息，共鉴定出蓝蓟油中有209种脂质分子，并对其中162种不饱和脂质的双键位置进了行鉴定，包含32对TG双键位置异构体，5对DG双键位置异构体，4对SE双键位置异构体和1对FFA双键位置异构体。这种高覆盖和精准结构阐述的脂肪组学分析有助于更好地了解蓝蓟油的营养价值，并对进一步提高蓝蓟油中具有独特生物活性的脂质成分的加工利用研究提供理论基础。

　　图2.(a) 非靶向脂质组分析得到的蓝蓟油总离子流图(正离子模式); (b)TG 54:10的二级谱图;(c)DG 34:1的二级谱图

　　图3. 蓝蓟油中不饱和TG分子的双键位置的鉴定。2-AP-labeled TG 54:9 (a), TG 54:11 (b), TG 54:6 (c) and TG 54:5 (d)的MS/MS 谱图

　　中国农业科学院油料作物研究所魏芳研究员为论文的通讯作者，博士生徐淑玲为论文第一作者。上述研究得到了国家自然科学基金(31571926)，湖北省技术创新项目(2018AHB014)，武汉市科技计划项目(2019020701011468)，中国农业科学院创新工程(CAAS-ASTIP-2013-OCRI)，中国农业科学院“青年英才计划”培育工程计划等项目的资助。

　　论文链接：

　　https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jafc.0c07268

　　关于中国农业科学院油料作物研究所油料品质化学与营养创新团队脂质分析实验室：

团队致力于突破脂质组分析所面临的生物基质复杂、脂质及其代谢产物种类繁多且结构复杂、定性和定量分析困难等共性关键技术瓶颈，建立高效，高通量的脂质组分析平台，并将该平台广泛应用于：(1)不同生物种质资源中脂质组成;(2)应用于食品安全与质量控制;(3)脂质的生物功能与营养学评价;(4)开发新的功能脂质。

　　脂质组分析平台：