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海参市场存在严重掺假问题，现有鉴别方法有局限。研究人员运用 UPLC-HRMS、SWATH-MS 等技术，开展七种干海参产品肽生物标志物鉴别研究。最终筛选出 13 种肽作为生物标志物，该成果为海参物种鉴别提供新方法。
海参，这种生活在海洋里的奇妙生物，看似其貌不扬，却蕴含着巨大的价值。它不仅富含蛋白质、氨基酸、不饱和脂肪酸、维生素等多种营养成分，还具有抗凝、抗菌、抗氧化等诸多生物活性，在营养和医药领域都备受青睐。正因如此，海参成为了市场上的热门商品，价格也水涨船高。
然而，随着海参市场的日益火爆，问题也接踵而至。不同种类的海参，营养价值和市场价格相差悬殊。一些珍稀品种价格高昂，巨大的利润空间让不法商家动起了歪脑筋，海参掺假现象屡见不鲜。更麻烦的是，海参加工成干制品后，原本用于区分种类的形态特征变得模糊不清，再加上各种俗称的干扰，普通消费者根本无法辨别海参的种类。
目前，传统的海参鉴别方法主要依靠形态学特征，但这种方法受环境、海参生长阶段和加工过程影响很大，而且需要专业人士操作。基于 DNA 的分析技术虽然是当下物种鉴别的主流，但对于深加工的海参产品，DNA 容易降解，导致鉴别结果不准确。在这样的背景下，研究人员迫切需要找到一种更可靠的方法来准确鉴别海参的种类。
为了解决这一难题，来自相关研究机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们运用超高效液相色谱 - 高分辨率质谱（UPLC-HRMS）技术，结合数据依赖采集（DDA）和所有理论碎片离子质谱的顺序窗口采集（SWATH）技术，对七种商业干海参产品进行了深入研究。经过一系列复杂而严谨的实验和分析，研究人员最终筛选出了 13 种合格的肽作为鉴别这七种海参的特异性生物标志物，并通过实际样品验证了这些生物标志物的适用性。这一研究成果发表在《Food Control》上，为海参物种鉴别提供了新的有效途径，对保护消费者权益、维护海参产业的健康发展具有重要意义。
研究人员在实验过程中运用了多种关键技术方法。首先，采用 UPLC-HRMS 技术对海参样品进行分析，获取相关数据。通过 DDA 技术初步鉴定肽和相应蛋白质，利用 ProteinPilot 软件与 NCBI 海参纲蛋白质数据库比对，确定海参中的蛋白质和肽。接着，运用 SWATH-MS 技术对源自样本特有蛋白质的肽进行检测能力筛选，考量响应强度、峰形和特异性等指标 。之后，通过 BLASTp 在整个蛋白质组数据库和棘皮动物蛋白质组数据库中筛选，确认肽的生物特异性。最后，使用多反应监测（MRM）技术优化参数，验证筛选出的肽的鉴别能力，并利用实际样品评估建立的 MRM 方法的适用性。
蛋白质和肽的鉴定
研究人员对所有测试海参样品的 DDA 数据进行综合分析，共鉴定出 112,564 个光谱、10,265 个肽和 585 种蛋白质。其中，2,246 个肽来自胶原蛋白，占总鉴定肽的 26.07%，这充分证实了胶原蛋白是海参体壁的主要蛋白质成分。此外，肌球蛋白、肌动蛋白、主要卵黄蛋白和精氨酸激酶等其他蛋白质也在海参成分中占有重要比例。这些数据为后续筛选特异性肽生物标志物奠定了坚实基础。研究人员从大量的肽和蛋白质中，筛选出可能与海参种类鉴别相关的关键物质，这一步是整个研究的关键起始点，就像在茫茫大海中找到了可能通往宝藏的线索。
筛选肽生物标志物
通过 DDA 分析初步鉴定出众多肽和蛋白质后，研究人员利用 Venn 分析探索样本特有的蛋白质。这些样本特有的蛋白质所衍生的肽成为后续研究的重点关注对象。运用 SWATH-MS 分析对这些肽的检测能力进行筛选，只有在响应强度、峰形和特异性等方面表现良好的肽才有机会进入下一轮筛选。随后，研究人员通过 BLASTp 分别在整个蛋白质组数据库和棘皮动物蛋白质组数据库中进行比对，确保筛选出的肽具有生物特异性，不会与其他物种的肽混淆。经过层层筛选，最终确定了 13 种肽作为鉴别七种海参物种的潜在生物标志物。这一筛选过程极为严格，如同选拔优秀运动员，经过多轮考核，只有最出色的才能脱颖而出。
MRM 验证与实际样品评估
研究人员运用 MRM 技术对筛选出的 13 种潜在肽生物标志物进行验证，优化相关参数以确保检测的准确性。通过 MRM 分析，研究人员进一步确认这些肽的鉴别能力，即它们能够有效区分不同种类的海参。最后，研究人员使用实际的海参样品对建立的 MRM 方法进行评估。结果显示，该方法能够准确鉴别实际样品中的海参种类，充分证明了这些肽生物标志物的适用性和建立的分析方法的有效性。这就好比经过多次模拟考试后，在真正的考场上，这套方法依然能够发挥出色，准确鉴别海参种类。
研究人员通过 UPLC-HRMS 进行比较蛋白质组学分析，成功鉴定出 10,265 个肽和 585 种蛋白质。经过 SWATH 分析的检测能力筛选、NCBI BLASTp 的生物特异性筛选以及 MRM 验证，最终确定了 13 种肽作为七种海参物种的特异性生物标志物。通过实际样品验证，建立的分析方法能够准确鉴别海参种类，为海参物种鉴别提供了可靠的新方法。这一研究成果不仅有助于保护消费者权益，让消费者能够买到货真价实的海参产品，也为海参产业的可持续发展提供了有力支持。在未来的研究中，可以进一步扩大样本数量，涵盖更多的海参品种，完善肽生物标志物库。同时，探索将该方法应用于其他海洋生物的物种鉴别，拓展其应用范围，为海洋生物资源的保护和合理利用贡献更多力量。
