《Journal of Dairy Science》：Comparative analysis of the lipidome, fatty acids, and fat globule particle size in camel and bovine milk across different regions
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地理起源可能是导致乳制品质量差异的关键因素。本研究聚焦于不同地区骆驼奶和牛奶的脂肪酸组成与脂质组，旨在揭示不受地区差异影响的骆驼奶和牛奶中的脂质生物标志物，以及骆驼奶中具有地区特异性的脂质生物标志物。结果表明，无论地区如何，骆驼奶始终表现出更高水平的长链脂肪酸
地理起源可能是导致乳制品质量差异的关键因素。本研究聚焦于不同地区骆驼奶和牛奶的脂肪酸组成与脂质组，旨在揭示不受地区差异影响的骆驼奶和牛奶中的脂质生物标志物，以及骆驼奶中具有地区特异性的脂质生物标志物。结果表明，无论地区如何，骆驼奶始终表现出更高水平的长链脂肪酸和单不饱和脂肪酸，而牛奶则表现出更高比例的中链和短链饱和脂肪酸。脂质组学分析显示，骆驼奶中磷脂更为丰富，而甘油三酯和甘油二酯是牛奶的特征脂质。某些脂质生物标志物在特定类型的乳中更为丰富，例如骆驼奶中的PC（21:4/21:6CHO）、FA（29:3）和Hex3Cer（d18:0/24:2），以及牛奶中的CerPE（d41:6），并且可用于在所有3个地区区分骆驼奶和牛奶。此外，还鉴定出能够区分不同地区骆驼奶的脂肪酸和脂质分子，包括XJNC中的C18:3n3和PE（18:2/22:2CHO），XJSC中的C18:2n6c，以及IMC中的C14:0和PS（16:0/18:1）。这些发现为制定物种特异性营养策略和乳制品产地溯源提供了新的见解。解读性摘要：本研究比较了中国西北地区骆驼奶和牛奶的乳脂肪球（MFG）粒径、脂肪酸（FA）组成和脂质组。骆驼奶含有更多的单不饱和脂肪酸和长链奇数碳脂肪酸，而牛奶富含中链和短链饱和脂肪酸。PC（21:4/21:6CHO）、FA（29:3）和Hex3Cer（d18:0/24:2）可用于跨地区区分物种。地区特异性标志物为骆驼奶中的C18:3n3、PE（18:2/22:2CHO）和PS（16:0/18:1），以及牛奶中的C18:1n9c、LPE（22:3）和LBPA（16:1/18:2）。骆驼奶的MFG粒径受地区的影响比牛奶更强。这些发现支持物种鉴别和产地溯源。
本研究以中国西北地区不同地理环境（北疆、南疆、内蒙古）的骆驼奶和牛奶为对象，系统比较了乳脂肪球（MFG）粒径、脂肪酸（FA）组成及脂质组特征。研究发现，骆驼奶的MFG粒径在不同地区间变异较大，而牛奶的MFG粒径分布高度一致；骆驼奶中长链脂肪酸（LC-FA）和单不饱和脂肪酸（MUFA）比例始终高于牛奶，而牛奶富含中链和短链饱和脂肪酸（SFA）；脂质组学分析表明骆驼奶富含磷脂（PC、PE、SM、GM3、Hex3Cer等），牛奶则以甘油三酯（TG）和甘油二酯（DG）为特征。研究人员进一步鉴定了跨地区稳定的物种差异脂质标志物，以及地区特异性的脂肪酸和脂质分子，并结合相关性分析和KEGG通路分析揭示了脂质代谢与MFG粒径的关联。该研究为骆驼奶物种鉴别、产地溯源及功能性乳制品开发提供了数据支持。
研究人员采用液相色谱-质谱联用（LC-MS）非靶向脂质组学和气相色谱-火焰离子化检测器（GC-FID）分析脂肪酸组成，并使用激光衍射粒度仪和Zetasizer分别测定MFG粒径分布和ζ电位。样本采集自北疆阿勒泰、南疆阿克苏和内蒙古阿拉善盟的骆驼牧场及相邻奶牛牧场，每个地区采集20头健康泌乳骆驼和20头健康泌乳荷斯坦奶牛，连续3天收集混合生乳样本（n=3），脂肪酸和脂质组分析每组设6个重复。统计学方法包括主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）、火山图、韦恩图及Spearman相关性分析。
结果部分详细内容如下：
**不同地区骆驼奶和牛奶乳脂肪球粒径的比较分析**：所有地区骆驼奶和牛奶的MFG粒径分布均在4 μm左右出现峰值。牛奶的粒径分布更集中，而北疆骆驼奶（XJNC）和南疆骆驼奶（XJSC）的分布更分散。D[3,2]方面，XJNC与北疆牛奶（XJNB）无显著差异，内蒙古牛奶（IMB）显著高于内蒙古骆驼奶（IMC），而XJSC显著高于南疆牛奶（XJSB）。D[4,3]方面，新疆两个地区的骆驼奶显著高于对应牛奶，而IMB显著高于IMC。区域比较显示，XJSC的D[3,2]和D[4,3]显著高于IMC和XJNC；牛奶方面，XJNB的D[3,2]和D[4,3]显著低于XJSB和IMB。ζ电位绝对值方面，牛奶（23.70±0.53至24.63±0.70）始终显著高于骆驼奶（20.90±0.20至22.57±0.21）。
**不同地区骆驼奶和牛奶脂肪酸的比较分析**：C16:0、C18:0和C18:1n9c是主要脂肪酸。种间比较显示，骆驼奶中LC-FA和MUFA（包括C15:0、C17:0、C21:0、C16:1、C17:1、C18:1n9t）比例显著高于牛奶，而牛奶中短链和中链SFA（C4:0、C6:0、C8:0、C10:0、C11:0、C12:0）显著高于骆驼奶。区域差异方面，IMC的MC-FA和SFA比例最高，XJNC的LC-FA和PUFA（C18:3n3、C20:3n3、C20:5n3、C22:6n6）比例最高，XJSC的C16:1最高。OPLS-DA显示，种间特征脂肪酸在骆驼奶中为C14:0、C16:0（南疆、内蒙古）或C16:1、C18:3n3、PUFA（北疆），牛奶中为C4:0、C6:0、C8:0、C10:0。地区特征脂肪酸为XJNC中的C18:3n3，XJSC中的C18:2n6c，IMC中的C14:0；牛奶中为XJNB的C18:1n9c、XJSB的C16:0、IMB的C18:2n6c和PUFA。
**不同地区骆驼奶和牛奶的脂质组鉴定**：共鉴定2352种脂质（正离子模式1505种，负离子模式847种），归属36个脂质亚类。PE物种数最多（218种，18.43%），其次为PC（165种，13.95%）、TG（162种，13.69%）。脂质丰度方面，TG占比最高（骆驼奶64.17–67.35%，牛奶64.58–68.80%），随后为DG、PE、PC、SM、PI和Hex1Cer。不同地区骆驼奶和牛奶的脂质类别分布模式相似，差异主要体现在丰度上。
**不同地区骆驼奶和牛奶的种间脂质差异分析**：OPLS-DA模型显示组间显著分离。筛选出北疆143种、南疆124种、内蒙古119种显著差异脂质，其中81种为3个地区共有的差异脂质。骆驼奶中显著上调38种（包括6种Hex3Cer、6种GM3、6种FA、3种PC、3种PE、3种SM等），下调43种（包括16种CerPE、11种PC、7种PA等）。火山图显示，骆驼奶中PC（21:4/21:6CHO）、FA（29:3）、Hex3Cer（d18:0/24:2）、LBPA（15:0/16:1）、LPE（22:2）具有极高FC值（|Log2FC|>10），牛奶中CerPE（d41:6）和CerPE（d41:3）具有极高FC值（|Log2FC|>15）。内蒙古比较中特异地观察到多种TG和DG物种差异。
**不同地区骆驼奶和牛奶的脂质差异分析**：骆驼奶区域比较鉴定出79种（XJNC vs XJSC）、111种（XJNC vs IMC）、33种（XJSC vs IMC）显著差异脂质，其中4种具有区域特异性。PE（18:2/22:2CHO）在XJNC中显著高于其他地区，PS（16:0/18:1）在IMC中显著高于其他地区。牛奶区域比较鉴定出75种（XJNB vs XJSB）、80种（XJNB vs IMB）、37种（XJSB vs IMB）显著差异脂质，其中8种在不同地区存在显著差异，如XJNB中LPE（22:3）、FA（21:3）、FA（19:3）、FA（17:1）、FA（19:1）和LBPA（16:1/18:2）显著高于其他地区。
**差异脂质相关性分析**：种间比较的top 30差异脂质主要为极性脂质（Hex3Cer、CerPE、PC），同类型脂质间呈强正相关。骆驼奶区域比较中，XJNC与XJSC、XJNC与IMC的差异脂质以PE等极性脂质为主，而XJSC与IMC的差异脂质以TG和DG等非极性脂质为主。牛奶区域比较的差异脂质也主要为极性脂质。
**KEGG代谢通路分析**：差异脂质主要富集在UFA生物合成、FA延长、FA降解、甘油磷脂代谢、FA生物合成和FA代谢通路，其中UFA生物合成是最关键的通路。此外还涉及TCA循环、PPAR信号通路和AMPK信号通路。
**MFG粒径与脂质组成的整合分析**：Spearman相关性分析显示，C4:0、C6:0、C8:0、C16:0等中短链SFA与大粒径MFG（≥4 μm）、大/小MFG比值及D[3,2]呈正相关，与小粒径MFG（<4 μm）呈负相关；TG和DG等甘油酯与大粒径MFG呈正相关，而HexCer、GM3、PS、PE等膜极性脂质与小粒径MFG呈正相关。
在讨论部分，研究人员指出，骆驼奶MFG粒径的种间差异在不同地区并非一致，仅在内蒙古观察到与既往研究一致的较小粒径，而新疆骆驼奶的MFG粒径更大，这可能反映了骆驼乳腺分泌机制对极端环境的适应性调整。脂肪酸方面，骆驼奶中较高的奇数链FA和MUFA可能与其独特的伪瘤胃微生物结构和较强的瘤胃去饱和活性有关，这些成分具有改善脂质代谢、降低慢性炎症等潜在健康益处，但也可能增加脂质氧化敏感性。脂质组方面，骆驼奶中富集的磷脂（PC、PE、SM、PS、CL、LPE、GM3、Hex3Cer）具有改善肠道菌群、调节免疫功能、促进神经发育等作用，而牛奶中较高的TG和DG与能量储存和脂质代谢相关。相关性分析表明，MFG粒径受到中性脂核心和界面膜脂质组成的共同影响。地区特异性脂质标志物（如PE（18:2/22:2CHO）、PS（16:0/18:1）等）可为乳制品产地认证提供参考，其形成可能与新疆气候更干旱、温度变化更大以及骆驼养殖管理方式更灵活等因素有关。
研究结论翻译如下：总之，本研究突出了骆驼奶和牛奶脂质组和脂肪酸组成的显著地区和物种特异性差异。与牛奶中观察到的更均匀分布相比，不同地区的骆驼奶在MFG粒径上表现出更大的变异性。骆驼奶始终表现出较高水平的长链脂肪酸、单不饱和脂肪酸和磷脂，而牛奶的特征是较高比例的中链和短链饱和脂肪酸以及甘油酯。骆驼奶中PC（21:4/21:6CHO）、FA（29:3）和Hex3Cer（d18:0/24:2）的丰度显著较高，而牛奶中CerPE（d41:6）的丰度显著较高。此外，来自寒冷半干旱山地草原地区的XJNC中的C18:3n3、来自干旱绿洲和沙漠边缘地区的XJSC中的C18:2n6c、以及来自温带沙漠和戈壁地区的IMC中的C14:0被鉴定为区分不同地区骆驼奶的特征脂肪酸，而XJNC中的PE（18:2/22:2CHO）和IMC中的PS（16:0/18:1）被认为是区分不同地区骆驼奶的脂质生物标志物。骆驼MFG结构对地区因素更高的敏感性可能导致加工过程中更明显的批次间变异，这凸显了需要量身定制的加工策略来优化产品质量并保留骆驼奶中的功能性脂质。同时，地区可重复的物种相关差异脂质可作为骆驼奶真实性鉴定和质量控制的可靠分子标志物。未来研究应使用更大的样本量验证这些发现，并探索这些差异脂质在营养中的功能作用。
