新闻中心News

食物科学:内蒙古农业大学吉日木图教养等:基于UPLC-MS非靶向代谢组学分解差异年纪双峰驼肉代谢物区别食品

2024-09-01 13:07:24
浏览次数:
返回列表

  im电竞驼肉是公认的绿色、养分平衡、鲜嫩味美的有机食物,拥有高水分、高卵白、低脂肪及低胆固醇等特性,是人类较理思的动物源食物。目前合于驼肉方面的探索较少,苛重聚积正在肌纤维特性、嫩度、色泽、保水性、加工性格和养分因素的分别等品德目标探索;而采用组学技艺探索驼肉品德分别机造的报道较为鲜见,加倍是分歧年岁驼肉品德特性尚待进一步显然,这吃紧限造了驼肉家当的科学生长。目前大局部骆驼屠宰年岁为7 岁及以上,进而导致驼肉纤维粗、硬度较大、口感不佳,极大地限造了驼肉市集的生长。 代谢组学是对生物体内幼分子代谢物举办定性定量明白的技艺,基于高通量检测技艺和多元数据处置格式探索代谢物的变更,进而探究其生物学效用和代谢机造。

  内蒙古农业大学食物科学与工程学院的斯仁达来、吉日木图和中蒙生物高分子利用探索撮合尝试室的TUYATSETSEG Jambal等人工通晓分歧年岁阿拉善双峰驼肉分别代谢物及变更法则,采纳3 个分歧年岁组背最长肌,利用非靶向代谢组学格式筛选和明白分别代谢物,并找到联系富集代谢途径,讨论分歧年岁驼肉品德分此表机造,明白年岁对驼肉品德的影响的变更机理。

  正在正、负离子形式下,将QC样本3 次尝试总离子流(TIC)图谱举办重叠较量,由图1可知,各色谱峰保存时刻与反响强度重叠度较高,仪器数据搜罗不乱性高,数据牢靠。采用XCMS软件对代谢物离子峰举办提取,共取得13497 个色谱峰,历程预处置后保存13289 个色谱峰。对QC样本举办联系性明白,联系系数越亲昵于1(起码应大于0.8),讲明一切格式不乱性越好,数据质料也越高。由图2可知,QC样品联系系数均较高(>0.96),讲明尝试数据质料高。同时,QC样品正在PCA-X一维分散图中整于尺度差±2之间,讲明方差幼,数据摇动也幼,尝试数据质料较高(图3)。

  正在3 个年岁组较量明白中,代谢物判决结果显示,正负离子形式团结后判决出710 种代谢物。将这些代谢物举办分类统计,各样代谢物占比方图4所示。此中脂质和类脂分子占34.301%,有机酸及其衍生物占20.690%,有机杂环化合物占14.701%,有机氧化合物占11.797%,苯环型化合物占4.537%,苯丙烷类和聚酮类占3.993%,核苷、核苷酸和相似物占3.993%。

  对得回并收拾好的数据举办一系列的多元变量形式识别明白。如图5所示,各组的18 个样本代谢物谱正在PC1和PC2宗旨上存正在分别,总进献率到达26.02%。能够伺探到样本的总体分散趋向,但II和III组样本间有彰彰的交叉景象,是以寻找更有用的模子解说两组样本间的代谢分别。

  为进一步区别分歧组别分别,采用有监视的PLS-DA格式对数据举办明白。由图6可知,3 组样本均被有用区域别开,各组样本内部鸠集度较PCA格式尤其鸠集。

  OPLS-DA是一种有监视的判别明白统计格式,本探索采用SIMCA软件永诀确立I、II和III组的OPLS-DA模子。OPLS-DA得分图标明(图7a食品、c、e),I vs II、II vs III和I vs III组的样本数据均位于得分图两侧,组间拥有明显分别,标明模子能有用区别组间样本,实用于寻找分别代谢物。通过OPLS-DA置换考验对模子的有用性作进一步考验(图7b、d、f)。从模子的R 2 Y 和 Q 2 值能够看出,原模子较好地解说了样本组间的分别。Q2的回归线与纵轴的截距幼于零;同时跟着置换保存度慢慢低落,置换的Y变量比例增大,随机模子的Q2慢慢降低。讲明原模子拥有优秀的妥当性,不存正在过拟合景象。

  本尝试以变量投影要紧度(VIP)值>1为筛选尺度,初阶筛选出各组间的分别代谢物,进一步采用单变量统计明白,验证分别代谢物是否拥有明显性。采用同时拥有VIP>1和P<0.05的代谢物,行动拥有明显分此表代谢物。I vs II组间共筛选判决出明显分别代谢物78 个,此中I组上调47 个,II组上调31 个;II vs III组间共筛选判决出明显分别代谢物49 个,此中II组上调18 个,III组上调31 个;I vs III组间的明显分别代谢物共有65 个,此中I组上调29 个,III组上调36 个。对I vs II、II vs III和I vs III组样本数据举办的火山图明白,如图8所示。

  为探索分歧年岁组驼肉分别代谢物的相对含量变更趋向,对其相对含量举办K均值(K-Means)聚类明白。如图9所示,3 个年岁组中的分别代谢物相对含量变更趋向能够被归结成7 个Cluster。Cluster 1中,44 个代谢物正在I组中的含量最多,而正在II和III组中的含量相当。Cluster 2中,13 个代谢物正在I组中的含量最多,而正在II组中的含量最低。Cluster 3中,10 个代谢正在I和II组中的含量相当,而正在III组中的含量最低。Cluster 4中,9 个代谢物正在III组中的含量最高,而II组中的含量最低。Cluster 5中,14 个代谢物正在II组中的含量最高,而正在I和III组中的含量较低。Cluster 6中,22 个代谢物正在III组中的含量最高,而正在I组中的含量最低,这些物质含量有跟着骆驼年岁增大而扩张的趋向。Cluster 7中食品,33 个代谢物正在II组中的含量最高,而正在I组中的含量最低。

  KEGG评释结果显示,I vs II、II vs III和I vs III组中的分别代谢物永诀评释到60、21 个和52 个代谢通道上,依照KEGG通道评释的结果举办分类。由图10a可知,I vs II组中,分别代谢物苛重评释到组氨酸代谢等氨基酸代谢通道,矿物质吸取、卵白质的消化和吸取等消化编造通道,亚油酸、花生四烯酸代谢等脂质代谢通道,雷帕霉素板滞靶卵白(mTOR)信号通道等信号转导途径上。从图10b可知,II vs III组中,分别代谢物苛重评释到半胱氨酸和蛋氨酸代谢,乙醛酸和二羧酸代谢等碳水化合物代谢通道,细胞孕育和去逝通道,不饱和脂肪酸的生物合成、亚油酸代谢等脂质代谢通道,核苷酸代谢和鞘磷脂信号通道。从图10c可知,I vs III组中,分别代谢物苛重评释到缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成与降解等氨基酸代谢通道,胆固醇代谢等消化编造通道,亚油酸代谢等脂质代谢通道和mTOR信号途径等通道。3 个年岁组分别代谢物评释到的联合代谢通道为氨基酸代谢通道、脂质代谢通道和信号转导通道。

  正在上述KEGG评释结果根柢上,对3 个年岁组分别代谢物举办KEGG富集明白,实在结果以KEGG富集图和分别丰采得分图式子显现。正在I vs II组间有36 个分别代谢物明显富集于15 条KEGG通道中,苛重为脂质代谢、氨基酸代谢等要紧通道。图11、12标明,26 个分别代谢物苛重参预亚油酸代谢,组氨酸代谢,卵白质的消化和吸取,花生四烯酸代谢,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成,矿物质吸取,mTOR信号通道等10 条代谢通道,且正在I组中团体呈上调表达。而团体正在II组中映现上调表达的10 个分别代谢物苛重参预精氨酸和脯氨酸代谢与全身性红斑狼疮等2 条代谢通道。

  正在II vs III组间有15 个分别代谢物明显富集于15 条KEGG通道中,苛重为脂质代谢、氨基酸代谢、碳水化合物代谢等要紧通道。图13、14标明,9 个分别代谢物苛重参预亚油酸代谢、鞘磷脂代谢、鞘氨醇脂质信号通道、甘油磷脂代谢等9 条代谢通道正在II组上团体呈上调表达;而团体正在III组映现上调表达的6 个分别代谢物苛重参预半胱氨酸和蛋氨酸代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、戊糖和葡萄糖醛酸互相转化、抗坏血酸和醛酸代谢、不饱和脂肪酸的生物合成、嘧啶代谢6 条通道。

  正在I vs III组间存有37 个分别代谢物明显富集于15 条KEGG通道中,苛重为氨基酸代谢、脂质代谢、信号转导通道、消化编造代谢通道、薄膜运输等要紧通道。图15、16标明,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,卵白质的消化和吸取,胆固醇代谢,矿物质吸取,低级胆汁酸生物合成,亚油酸代谢,ABC转运卵白,mTOR信号通道,氨酰-tRNA生物合成等代谢通道均正在I组中呈上调表达。

  总之,分歧年岁驼肉组间分别代谢物涉及的通道苛重有氨基酸代谢、脂质代谢、信号转导通道、消化编造等代谢通道。正在3 组中亚油酸代谢通道均呈明显上调趋向。

  本探索采用UPLC-QExactive-MS技艺对骆驼分歧年岁肌肉举办分别代谢物明白,并明白联系代谢途径,从代谢物层面讨论分歧年岁驼肉品德分别,初阶明白年岁对驼肉品德的影响机理。

  为探索年岁对驼肉品德发生的影响,核心道论I组和III组的较量结果。从K-Means明白结果能够看出,分歧年岁组分别代谢物的含量变更趋向,跟着年岁的扩张其含量慢慢删除的代谢物有44 个,苛重有L-亮氨酸、L-缬氨酸、L-谷氨酰胺、正缬氨酸、L-焦谷氨酸、苯乙酰甘氨酸、D-天冬氨酸等氨基酸类代谢物,咪唑-1-乙酸、芸香灵等生物碱,硬脂酰肉碱、十六碳二酸等脂肪酸类,甘氨鹅脱氧胆酸钠、甘氨胆酸等胆汁酸类代谢物均正在I组中的表达量最高,标明这些代谢物的高表达很有恐怕影响年岁组间肉品德,能够行动分歧年岁驼肉的象征代谢物。

  本探索展现,氨基酸合成代谢、不饱和脂肪酸合成代谢、矿物质吸取、卵白质消化与吸取、2-氧代羧酸代谢、氨酰-tRNA生物合成、嘌呤代谢、ABC运输载体和维生素代谢等代谢通道亲热联系的代谢物(L-缬氨酸、L-谷氨酰胺、L-亮氨酸、甘氨鹅脱氧胆酸钠、甘氨胆酸、二十酸、亚油酸等)浓度正在I组中明显提升,而甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢和氧化磷酸化代谢通道联系的代谢物(肌酸、L-异亮氨酸、2-氨基己二酸、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸等)浓度低落。参预脂肪酸代谢通道的代谢物浓度的变更影响了肌肉中的脂肪酸含量。通过明白这些分别代谢物可知,年岁明显影响机体氨基酸和不饱和脂肪酸代谢和转化服从,印证肌肉中脂肪酸含量的变更可影响联系肉品品德格和养分机合。

  本探索中,参预脂肪酸代谢的分别代谢物有花生四烯酸、亚油酸、13-L-过氧化氢油酸,涉及到的通道有不饱和脂肪酸的生物合成和亚油酸代谢。正在I组中这些代谢物浓度均提升,对不饱和脂肪酸的合成、亚油酸的合成、肌肉脂肪含量调控均有明显影响。课题组之前探索标明,I组的多不饱和脂肪酸(PUFA)(n-6 PUFA、n-3 PUFA)含量和PUFA/UFA值均明显高于III组,这与联系代谢通道上的花生四烯酸、亚油酸和13-L-过氧化氢油酸浓度的明显上调相合。有探索报道,正在六畜豢养拘束经过中,饲喂油料籽实(葵花籽等)能够晋升肌肉中的n-6 PUFA、n-3 PUFA、PUFA/UFA值和总多不饱和脂肪酸的含量,并能提升肉养分品德。此表,花生四烯酸是机体肌肉、器官和机合中普通分散的一种要紧磷脂,是多个别内代谢轮回的活性物质,与亚油酸、亚麻酸一道被称为人体必须的三大脂肪酸,对机体免疫效用的阐发起着尽头要紧的功用,花生四烯酸拥有优秀的药用、养分和保健代价。此表,本探索判决出的分别代谢物中,联合参预胆固醇代谢和胆汁渗出代谢通道的甘氨鹅脱氧胆酸钠和甘氨胆酸含量正在I组中明显提升,这恐怕与脂肪的消化相合。

  本探索中,上调的分别代谢物L-缬氨酸、L-谷氨酰胺、L-亮氨酸和下调的代谢物L-异亮氨酸和2-氨基己二酸均参预氨基酸生物合成代谢,卵白质消化与吸取,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成代谢通道。这些分别代谢物中,大大批分别代谢物参预必须氨基酸的合成代谢,这解说了年岁对肉必须氨基酸含量提升的影响。本尝试中,上调代谢物L-谷氨酰胺、肌苷、甘氨胆酸参预含氮代谢通道,肌肉中谷氨酸、精氨酸、酪氨酸含量的低落与这些代谢物浓度增高相合,其剖判转化成这些活性物质。下调代谢物肌酸和L-肌肽参预了精氨酸和脯氨酸代谢途径,其下调克造了这些氨基酸的合成,导致I组肌肉中的含量低落,这与年岁对氨基酸含量的影响结果一概。

  本探索中,L-缬氨酸、L-谷氨酰胺和L-亮氨酸正在矿物质吸庖代谢途径中的含量扩张,这解说了课题组之前探索中I组肌肉的钠和锌元素含量高于III组的结果。本探索标明食品,分歧年岁导致的分别代谢物富集到的要紧通道基础涵盖了卵白质和氨基酸代谢通道、脂肪酸代谢通道和矿物质代谢通道,讲明分歧孕育阶段骆驼各养分素的消化代谢均有分别食品,并明显影响肌肉养分品德。

  本探索采用UPLC-MS联用技艺团结非靶标代谢组学,探究分歧年岁组驼肉代谢物的分别及变更法则。PCA、PLS-DA、OPLS-DA结果显示,I、II和III组样本间有较彰彰的区别趋向,标明3个年岁组间代谢物有较彰彰的变更,且均有明显分别。年岁能够明显影响驼肉中代谢物的变更,正在正负离子形式下共判决出710 种代谢物食品,苛重归结为脂质和类脂分子、有机酸及其衍生物等。筛选与驼肉品德联系的通道苛重有氨基酸代谢、脂质代谢、信号转导通道、消化编造等代谢通道,此中亚油酸代谢通道正在3 个组中均呈明显上调趋向。L-亮氨酸食品、L-缬氨酸、L-谷氨酰胺等能够行动分歧年岁的象征代谢物。本探索可为以后双峰驼宰后肌肉代谢及品德革新供应必定参考。

  本文《基于UPLC-MS非靶向代谢组学明白分歧年岁双峰驼肉代谢物分别》起原于《食物科学》2024年45卷4期154-163页,作家:张清燕,赵君,张哲,陈雄,姚兰。DOI:10.7506/spkx0507-054。点击下方阅读原文即可查看作品联系新闻。

  试验编纂:东北农业大学食物学院胡婧瑶;负担编纂:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片起原于作品原文及摄图网。

  为进一步促使动物源食物科学的生长,带头家当的技艺更始,更好的保证人类身体壮健和提升存在品德,北京食物科学探索院和中国食物杂志社将与陕西师范大学、新疆农业大学、浙江海洋大学、甘肃农业大学、大连民族大学、西北大学于2024年10月14-15日正在陕西西安联合举办“2024年动物源食物科学与人类壮健国际研讨会”。

  为增强企业主导的产学研深度统一,促使食物科研收获转化和供职地方经济家当,由宇宙糖酒会主办食品,北京食物科学探索院、中国食物杂志社和中粮会展(北京)有限公司承办的“食物科技收获相易会”将于2024年10月29-31日糖酒会功夫正在深圳国际会展核心举办 ,以目前食物科技生长趋向和食物家当生长的核心科技需求为导向,针对食物家当生长面对的巨大科技题目,相易和模仿海表经历,为遍及食物科研事务家和临盆者供应新的思绪,指明生长宗旨。

  额表声明:以上实质(如有图片或视频亦包含正在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并宣告,本平台仅供应新闻存储供职。

  吉田麻也:我曾问沙特球员为啥不去欧洲,他们答复说正在沙特赢利很好,没需要去

  罕见发声!米哈游创始人“劝”同业:不是顶尖那0.0001%,“没关系探究转行”

  19岁青年自称正在特训机构遭恣虐 培植局吊销学校办学许可证,含糊存正在恣虐或性侵

  被女司机打伤的假设还手是什么后果?网友分享:同样的始末,我还手后被判刑9个月食物科学:内蒙古农业大学吉日木图教养等:基于UPLC-MS非靶向代谢组学分解差异年纪双峰驼肉代谢物区别食品

搜索