脂质是食品的主要组成成分之一,影响着食品的品质、营养和卫生,脂质组学逐渐被广泛应用于食品科学等领域。脂质组学技术应用于食品品质研究,不仅可帮助深入了解食品风味形成机制,也可以用于评价食品营养功能,为提高食品品质、以及阐明食品营养与代谢相关途径提供重要的科学支持。
主要应用领域
01
样本类型
02
1. 食品样本
2. 生物样本(用于膳食健康研究)
血液/血清/血浆
尿液
粪便
组织样本
食品脂质的分类及类别
(根据Lipid Maps)
03
食品脂质组学样本准备注意点和前处理流程示意图
04
1. 快速操作(防氧化),充氮气保护。
2. 添加抗氧化剂(如BHT、EDTA)。
3. 去除非脂干扰物(如蛋白质沉淀)。
4. 混合QC(确保数据可靠性)。
5. 加入内标(可选)。
液体样本前处理流程示意图
固体样本前处理流程示意图
数据采集关注点
05
1. 大队列随机进样,避免系统误差。
2. 保证大队列样本运行稳定性,可使用QC样本和内标评价。
3. 优化上样浓度,覆盖不同浓度范围的化合物信息。
4. IDA和SWATH 数据采集模式,使得色谱峰采集至少10个点保证峰面积重现性的前提下,采集足够多的二级质谱图用于鉴定分析。
5. 根据研究深度的需求选择碰撞碎裂模式,碰撞诱导解离(CID)技术:脂质化合物头基,脂肪酸链信息;电子活化解离(EAD)技术:双键位置和氧化位点判断等。
高分辨质谱在食品脂质组学应用优势
06
1. 液质系统具有强大的抗污染能力,满足大批量组学样本连续采集的数据稳定性。
2. 液质系统扫描速度高达100~133HZ,为色谱峰提供充足的数据点,保证数据的灵敏度和重现性。
3. IDA结合DBS技术保证采集到的二级谱图多且有效, 一针进样同时获得一级和二级质谱信息,采集效率高,SWATH 技术可以有效提高非靶向代谢组学二级覆盖率,得到更多代谢物信息,满足组学对信息采集全面的需求。
4. Zeno TOF 7600系统,其 Zeno trap技术克服了正交TOF技术在传统上占空比挑战,可以提升5-20倍的灵敏度,使低丰度化合物的鉴定数目和鉴定准确度提高。
5. Zeno TOF 7600系统包含CID技术和EAD技术,因二者碎裂原理的不同,二级质谱图信息具有很大的互补性,为高分辨质谱结构解析提供了新维度。而且EAD的电子束密度和运动能量可调,实现了ECD,HotECD,EIEO碎裂,对大分子和小分子均可碎裂。反应时间快速,与超高效液相色谱更匹配。
数据分析
07
1. MS-DIAL软件可以识别原始数据,分析CID和EAD数据,满足不同研究场景需求。
2. 一站式脂质组学分析软件MExplorer Ultimate:全中文界面软件操作简单灵活,谱库鉴定结果信息丰富,功能覆盖全面 。
3. 一键转化成拟靶向研究所用离子对,用于后续验证分析,高分辨平台和四级杆平台参数相互兼容。
应用方案介绍:
食品加工
案例:
油炸为食物提供了酥脆的质地和诱人的味道,这是一种非常受欢迎的烹饪方式。甘油三酯植物油在高温下会发生复杂的反应,导致形成非挥发性甘油三酯衍生物,这些甘油三酯衍生物对植物油和油炸食品的营养和安全性有影响,尤其是有害物质可能会在植物油反复使用过程中积累。中国质量检验检测科学研究院张九凯研究员等使用氧化脂质组学方法结合CID和EAD技术,对不同饱和度的三酰甘油所产生的非挥发性衍生物的精确结构进行表征。
EAD 技术对氧化脂质精细结构的鉴定
分析模拟烹饪条件下植物油中典型甘油三酯降解过程
不同烹饪时间的条件下四种脂质的衍生化含量变化
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