基于 UPLC Q-TOF-MS/MS 的 ω-3 多不饱和脂肪酸膳食补充对山羊乳脂质组学影响的综合分析

【字体: 时间:2025年05月26日 来源:Food Chemistry: X 6.5

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  为探究不同 ω-3 PUFA 膳食补充对山羊乳脂质的影响,研究人员以正常饮食(C)、添加裂殖壶菌(S)、亚麻籽(F)及其混合(M)饲料喂养山羊,利用 UPLC Q-TOF-MS/MS 分析。发现混合组 ω-3 PUFA 提升最显著,为羊奶营养优化提供依据。

  羊奶作为兼具营养与易消化特性的乳制品,近年来在全球的产量和应用不断拓展。然而,与母乳相比,山羊乳中 ω-3 多不饱和脂肪酸(ω-3 PUFA)如 DHA、ALA 等含量较低,难以直接满足婴幼儿配方奶粉等高端乳制品的营养需求。同时,不同来源的 ω-3 PUFA 膳食补充剂(如植物源亚麻籽、微藻源裂殖壶菌)对山羊乳脂质组成的影响尚不明确,限制了羊奶在功能型乳制品领域的开发。因此,开展针对山羊乳脂质组成调控的研究,对提升其营养价值和市场竞争力具有重要意义。
为解决上述问题,武汉轻工大学的研究人员开展了一项关于 ω-3 PUFA 膳食补充对山羊乳脂质组学影响的研究。研究成果发表在《Food Chemistry: X》。

研究人员选取 16 只宜昌白山羊,随机分为 4 组,分别饲喂正常饮食(C 组)、添加 10% 亚麻籽(F 组)、10% 裂殖壶菌(S 组)及两者混合(M 组)的饲料,实验周期 5 周(含 1 周适应期)。通过超高效液相色谱 - 四极杆 - 飞行时间串联质谱(UPLC Q-TOF-MS/MS)结合脂质组学技术,分析不同处理组山羊乳中的脂质分子组成及含量变化。

研究采用的关键技术方法包括:气相色谱(GC)分析脂肪酸组成,脂质提取结合 SPE 柱分离甘油磷脂(GPL),UPLC Q-TOF-MS/MS 进行脂质分子定性与定量,以及多元统计分析(主成分分析 PCA、偏最小二乘判别分析 PLS-DA)筛选差异脂质。

3.1 脂肪酸组成分析


GC 检测显示,与 C 组相比,各补充组总脂肪酸含量显著降低,但 ω-3 PUFA 含量显著提升。其中,M 组 ω-3 PUFA 含量(4.74%)较 C 组(0.44%)增长超 10 倍,ω-6/ω-3 比例降至 1.35,达健康推荐范围。亚麻籽显著增加 ALA 含量,裂殖壶菌则富集 DHA、DPA 等长链 ω-3 PUFA。

3.2 脂质组学特征分析


UPLC Q-TOF-MS/MS 共鉴定出 638 种脂质分子,涵盖 16 个亚类,其中甘油三酯(TG)占比超 97%。膳食补充显著降低甘油酯(GL)含量,M 组甘油磷脂(GPL)含量显著升高。TG 中,M 组 DHA-TG 含量较 C 组增长超 10 倍;GPL 中,DHA-GPL 含量增长超 4 倍,且 ω-3 PUFA 在 DG 中的占比超 50%。

3.3 多元统计分析


PCA 和 PLS-DA 显示,各组脂质轮廓差异显著。M 组与 S 组脂质组成更为接近,表明裂殖壶菌在混合补充中起主导作用。差异脂质主要为含 ω-3 PUFA 的 TG、DG 和 GPL,其中 DG 14:0_18:1、PE O-18:2_22:5 等 VIP 值居前,验证了膳食补充对 ω-3 PUFA 富集的有效性。

4. 结论与讨论


本研究通过膳食干预成功提升山羊乳中 ω-3 PUFA 含量,尤其是混合补充组实现了 DHA-TG 和 DHA-GPL 的显著富集。亚麻籽与裂殖壶菌分别通过提供 ALA 和直接补充 DHA/DPA,展现出不同的代谢路径。研究结果为高 ω-3 PUFA 山羊乳的生产提供了理论依据,其在婴幼儿配方奶粉、功能性乳制品领域具有广阔应用前景,有望通过优化膳食配方进一步推动羊奶的营养升级。

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