预制鱿鱼（Dosidicus gigas）延长冷藏储存期间脂质谱演变、微生物群落演替及潜在回热风味标志物研究：一项多组学研究

《Food Bioscience》：Evolution of lipid profiles, microbiota succession, and potential warmed-over flavor markers in prepared squid ( Dosidicus gigas) during extended refrigerated storage: A multi-omics study

　　

摘要

本研究采用整合多组学方法（挥发性组学、脂质组学和微生物组学）来表征油炸Dosidicus gigas在冷藏存储和终端复热过程中的时间风味衰退及内源基质重塑。基于气味活度值（OAV）> 1 分离出七种潜在的回热异味（WOF）相关挥发性标志物（包括壬醛、庚醛和 2-戊基呋喃）。脂质组学在 1981 种物种中追踪了 485 种差异脂质，揭示出长链多不饱和磷脂（磷脂酰胆碱，PC；磷脂酰乙醇胺，PE）的选择性耗竭以及阶段特异性标志物——早期鞘磷脂流失（SM d41:2）、中期氧化三酰甘油（TG 9:1COOH_16:0_16:0）激增和晚期神经酰胺积累——标志着基质结构衰退。肌肉脂质基质的这种结构不稳定随后容纳了有组织的微生态演替，从中期的假单胞菌属和Psychrobacter属占主导进展到晚期的酷尔纳杆菌属和Pantoea属普遍存在，这与富集的脂质和氨基酸代谢途径一致。至关重要的是，相关性网络验证了一个时间解耦框架：阶段 I（冷藏）作为微生态孵化器，其中微生物演替预调节基质以积累活性前体（游离脂肪酸和氨基酸），随后在阶段 II（终端复热）期间经历快速的非酶促热氧化爆发，释放特征性风味衰退标志物。本研究为预制水产品的质量评估和维护提供了稳健的描述性指数。

引言

Dosidicus gigas作为东太平洋主要的头足类资源，贡献了全球近三分之一的鱿鱼捕捞量。它具有高营养价值，富含蛋白质和多不饱和脂肪酸，如二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）（Zeng 等，2025）。然而，其商业质量受限于不良的感官和质地特性，包括与乳酸和氯化铵积累相关的异味（酸味、苦味和氨味），以及由不溶性基质蛋白引起的坚韧、橡胶质地（Wang 等，2025）。因此，开发有效的加工策略以改善其感官质量对于提高其商业价值至关重要。油炸已被证明是预制食品中有效的加工策略，因为它引入美拉德反应和受控脂质氧化以产生理想的风味化合物，同时产生酥脆的外皮和鲜嫩的内里，从而增强其作为增值产品的适用性（Ning 等，2022）。至关重要的是，初始的油炸热处理不仅诱导即时美拉德反应网络，还产生内源性热脂质氢过氧化物和极性次级产物。这些预形成的热氧化产物作为能量种子，极大地降低了后续在冷藏和终端复热期间由自由基驱动的脂质自动氧化的活化能。

然而，预制食品系统中的一个关键挑战是在烹饪 - 冷藏 - 复热过程中的渐进性风味衰退和回热异味（WOF）的发展，通常被感知为酸败、陈腐或纸板味（Dang 等，2024）。WOF 主要来源于脂质氧化和蛋白质降解，导致形成关键的挥发性化合物，如醛类（例如己醛和 (E, E)-2,4-癸二烯醛），以及醇类、酮类和杂环化合物，从而加剧异味（Zeng 等，2025）。在延长的冷藏存储期间，食品基质特征性地经历独特的阶段依赖性质量劣变框架，从潜在前体积累期（阶段 I）转移到高级降解阶段（阶段 II）。机制上，阶段 I 的变化由不饱和脂肪酸氧化成氢过氧化物驱动的自由基氧化驱动，随后在复热期间分解成挥发性次级氧化产物（Cao 等，2025）。此外，冷藏期间的微生物增殖通过胞外酶加速脂质和蛋白质水解，在冷基质内产生活性前体，从而在复热时进一步促进氧化反应（Jin 等，2025）。尽管取得了这些进展，但时间性微生物演替和内源性脂质前体重塑之间精确的多组学串扰以及潜在的时间解耦——具体关于特异性腐败微生物（SSOs）如何在最终热爆发前预调节脂质基质——仍然了解甚少。

为解决这种复杂性，整合组学方法已越来越多地应用于水产食品系统。高通量测序、挥发性风味分析和代谢组学被用于分析干腌草鱼中微生物与风味发展的关系（Zhao 等，2022）。整合挥发性组学和脂质组学分析揭示了清蒸大黄鱼的特征风味形成机制（Cui 等，2024）。此外，整合非靶向代谢组学和脂质组学已被用于揭示驱动热风干燥牡蛎风味发展的分子机制（Zhao 等，2025），而代谢组学结合微生物分析已被应用于阐明低盐干腌对冷藏草鱼块挥发性风味劣变的潜在抑制机制（Peng 等，2025）。因此，整合风味组学、脂质组学和微生物组学的多组学框架提供了一种强大的策略，以追踪复杂食品基质中风味衰退标志物、脂质转化和微生物活性的并发演化、基质降解和生态关联（Zeng 等，2025；Wang 等，2025）。然而，尽管取得了这些进展，但整合多组学方法研究油炸Dosidicus gigas中 WOF 形成的研究仍然有限。特别是，冷藏存储和复热期间微生物演替、脂质重塑和挥发性形成之间的耦合关系尚未得到充分阐明。

为解决这一空白，基于对油炸Dosidicus gigas在存储期间显著风味劣变的初步观察，本研究旨在从多组学角度系统地表征不同存储阶段风味衰退、脂质谱和微生物群演替的动态演化。具体而言，本研究将：（1）基于严格的气味活度值（OAV>1）追踪复热油炸巨型鱿鱼中风味衰退的时间演化并分离潜在 WOF 相关挥发性标志物；（2）描绘由微生物演替驱动的特征脂质前体阶段依赖性重塑和膜破坏；（3）阐明将冷藏期间微生物前体积累与复热时终端热氧化爆发联系起来的二相级联框架。这项工作为预制油炸水产品的定向质量评估提供了新的生化见解和理论依据。

章节片段

材料

冷冻Dosidicus gigas样本从中国浙江舟山当地市场获得，并在冷藏条件下运输至实验室。样本在 4 °C 下解冻 12 h，随后在室温（25°C ± 1°C）下额外放置 4 h 以供进一步处理。三氯乙酸购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司（中国上海），2-硫代巴比妥酸购自广州化学试剂厂（中国天津）。

样品制备与处理

存储和终端复热期间理化指标的阶段依赖性变化

TBARS 测定法定量次级脂质氧化产物，丙二醛（MDA）作为多不饱和脂肪酸降解的代表性标志物（Zhang 等，2022）。如图 1a 所示，与油炸后立即测量和复热的样本（初始 MDA 含量为 0.197 mg MDA/kg）相比，油炸Dosidicus gigas外套膜条中的 MDA 含量随着冷藏存储时间的延长而逐渐增加。这种时间轨迹揭示了一种

结论

总之，本研究采用整合多组学方法，建立了一个支配油炸Dosidicus gigas质量衰退的时间解耦框架。在阶段 I（冷藏存储）期间，微生物演替和磷脂降解驱动酶促预调节以积累活性前体。随后，阶段 II（终端复热）触发非酶促热氧化爆发，释放七种候选挥发性标志物（OAV > 1）。实际上，这些

CRediT 作者贡献声明

张鑫：监督。郭康：监督。宋鲁：监督、概念化。谭睿：方法论、调查、数据管理。张鑫：写作 – 审阅与编辑、写作 – 初稿、形式分析。肖致远：验证、监督。吕成心：方法论、调查、数据管理。夏伟：监督、项目管理、资金获取、概念化。许燕：监督、概念化

未引用参考文献

Wang 等，2025；Zhuang 等，2023。

利益冲突声明

作者声明，他们没有已知的竞争财务利益或个人关系可能看似影响本报告工作的发表。

数据可用性

数据应要求提供。

利益冲突声明

作者声明，他们没有已知的竞争财务利益或个人关系可能看似影响本报告工作的发表。

致谢

本研究由 浙江省重点研发计划（2025C01101）、宁波市重点研发计划（2023Z123）和 舟山市科学技术局（2025C71024）资助。

张鑫 | 谭睿 | 吕成心 | 肖致远 | 郭康 | 张斌 | 宋鲁 | 许燕 | 夏伟

浙江海洋大学食品与药学学院，中国浙江舟山 316022