《Food Chemistry》：Dietary astaxanthin modulates heat-induced volatile flavor profiles across egg matrices by reshaping in vivo metabolic precursors: A multi-omics approach
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•虾青素抑制蛋黄脂质氧化，同时富集果香型酯类物质。•60 mg/kg虾青素可获得最佳香气平衡和最高的感官偏好。•虾青素选择性富集蛋清中的LPE 22:6和蛋黄中的酰基肉碱。•蛋黄酰基肉碱与庚醛相关，肽类与2-甲基丁醛相关。引言鸡蛋是基础膳食主食，提供高消化率的蛋白质、必需脂质
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虾青素抑制蛋黄脂质氧化，同时富集果香型酯类物质。
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60 mg/kg虾青素可获得最佳香气平衡和最高的感官偏好。
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虾青素选择性富集蛋清中的LPE 22:6和蛋黄中的酰基肉碱。
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蛋黄酰基肉碱与庚醛相关，肽类与2-甲基丁醛相关。
引言
鸡蛋是基础膳食主食，提供高消化率的蛋白质、必需脂质、维生素和矿物质（Rondoni等，2020；Ruxton等，2010）。自2016年以来，中国年产鸡蛋超过3000万吨，位居全球首位，有效满足了基本市场需求（Liu等，2024）。然而，现代消费者越来越重视安全性、健康功效和高端感官属性。在竞争激烈的市场中，鸡蛋特有的风味特征深刻影响着消费者的接受度并驱动购买决策（Li, Li等，2025）。
鸡蛋风味的形成是一个复杂的生化过程，其根本驱动力在于其区室化组成。液态蛋清中约含11%的蛋白质，而蛋黄中脂质含量高达近33%。蛋清和蛋黄各自的化学组成共同为风味产生提供了丰富的风味前体物质库（Kusum等，2018）。产前因素如母鸡品种、饲养环境和日粮组成显著调节这一基础风味特征（Kucukkoyuncu等，2017；Rodríguez–Mengod等，2024；Xiang等，2019）。例如，日粮中亚麻籽比例超过10%会引入不受欢迎的鱼腥味或油漆样异味（Long等，2015）。产后加工和储存进一步决定了最终风味（Dong等，2020；Xiao等，2020）。在热加工过程中，蛋黄中的脂质氧化产生脂肪族醛类和酮类，而蛋清中的蛋白质变性则提供氨基酸参与美拉德反应（Luo等，2025）。鉴于脂质氧化本质上对氧化还原敏感，鸡蛋内部的氧化-抗氧化平衡在调节不饱和脂肪酸降解速率及后续特征风味化合物的生成中起着关键作用（Gao等，2025）。
通过产前日粮添加生物活性添加剂和天然抗氧化剂来调节体内生理反应、代谢基线和动物产品品质已成为一种有效策略（Hassan等，2023；Su等，2023）。值得注意的是，虾青素作为一种强效抗氧化类胡萝卜素，越来越多地被添加到家禽日粮中以提升鸡蛋的营养价值（Yu等，2025）。以往研究主要集中在虾青素的健康和稳定性益处上，证实日粮补充可有效降低产蛋母鸡（Gao等，2020）和肉鸡（Gu等，2025）的脂质过氧化并上调抗氧化酶活性。在产蛋母鸡应用方面，研究主要聚焦于蛋黄色素沉积、抗氧化生物富集和基础感官可接受性（Dansou等，2021；Honda等，2021；Mohammadi等，2021）。尽管这些研究证实了虾青素在蛋黄中的沉积及其减轻脂质氧化降解的能力，但研究仍主要局限于视觉色泽特征和常规理化参数，未对挥发性风味成分进行分析。因此，虾青素如何调节特定挥发性风味谱及其关键气味物质前体在不同鸡蛋组分间的关联关系仍有待深入探索。
鸡蛋体系中挥发性有机化合物（VOCs）的准确表征在方法学上极具挑战性，这归因于复杂的脂质-蛋白质基质以及关键风味气味物质的痕量水平。尽管传统气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术仍是基准方法，但它通常需要繁重的样品前处理或高温提取，这可能引发脂性基质中的二次脂质氧化和伪产物形成。相比之下，顶空气相色谱-离子迁移谱（HS-GC-IMS）在常压下运行，采用直接顶空采样，避免了溶剂提取并最大限度地减少了不稳定挥发性物质的热降解（Wang等，2020）。此外，GC-IMS对含极性氧的痕量化合物（如脂肪族醛类和酮类）具有高灵敏度，且其二维分离能力（保留时间和漂移时间）使其特别适用于捕捉富含脂质的鸡蛋组分间的细微香气变化（Lv等，2024）。近期研究已证明，非靶向风味组学在区分由产前饲养因素决定的鸡蛋风味特征（Zeng等，2026）、解析鸡蛋粉储存期间的挥发性变化（Dong等，2024；Gao等，2025）以及定位脱水果蛋中的关键香气贡献物质（Song等，2025）方面具有良好效果。因此，本研究选用HS-GC-IMS技术可靠地表征日粮虾青素补充所诱导的挥发性变化。此外，多区室非靶向代谢组学为绘制不同生物组分间的前体-挥发性物质网络提供了可靠方法（Cheng等，2022）。
本研究假设：日粮虾青素通过改变脂质前体池来调节鸡蛋风味形成，随后抑制热加工过程中的脂质降解，并以基质依赖性和剂量依赖性的方式重塑挥发性风味谱。为验证该假设，本研究采用虾青素梯度（0、20、40和60 mg/kg）对产蛋母鸡进行补充饲喂，利用HS-GC-IMS系统追踪不同鸡蛋组分（蛋清、蛋黄和全蛋）在生蛋和煮熟状态下挥发性有机化合物的变化，并结合同时非靶向代谢组学分析风味前体物质。采用化学计量建模和相对气味活度值（ROAV）来识别判别性香气标志物。此外，通过Pearson相关分析阐明前体物质谱与关键挥发性气味物质之间的机制联系。这些发现揭示了虾青素调节鸡蛋风味形成的机制，并为类胡萝卜素强化鸡蛋产品的加工提供了实践参考。
章节摘要
鸡蛋采集与制备
选取800只健康的300日龄大午金凤产蛋母鸡，初始体重均匀（2.07 ± 0.26 kg），产蛋率稳定（约92%），饲养于中国浙江省嘉兴市海宁市三原禽业公司的标准化环境控制设施中。设施温度维持在24.5 ± 2.5 °C，相对湿度60%–70%，光照周期为16小时光照/8小时黑暗。母鸡通过乳头式饮水器自由采食粉状饲料和水，每天补充新鲜饲料两次
基于GC-IMS的不同虾青素水平鸡蛋挥发性化合物指纹图谱
通过与GC-IMS谱库中的漂移时间和保留指数进行比较来鉴定挥发性化合物（VOCs）。为评估虾青素强化鸡蛋与基础样本之间的挥发性风味特征差异，在蛋清、蛋黄和全蛋组分中生成了画廊图（图1A）。在这些图中，每一行对应一个独立样本，每一列代表一个检测到的挥发性信号，颜色从蓝色到红色的渐变反映信号强度的增加。鉴于高含量的化合物
结论
本研究展示了日粮虾青素强化（0–60 mg/kg）后，生蛋和熟蛋中基质量化的挥发性风味谱重塑，以及生蛋蛋清和蛋黄中内源前体物质的改变。在生蛋中，虾青素补充抑制了蛋黄中的基础脂质自氧化羰基化合物，同时促进蛋清中酯类的积累，随后在煮制过程中减弱了刺鼻的含硫挥发性物质并限制了脂质热氧化二次产物的生成。
生成式AI及AI辅助技术声明
在本研究的准备过程中，作者使用了Gemini进行语言编辑和格式辅助。在使用该工具后，作者对内容进行了审阅和编辑，并对已发表论文的内容承担全部责任。
CRediT作者贡献声明
姬晓峰：撰写–审阅与编辑，撰写–初稿，可视化，验证，软件，项目管理，方法学，调查，资金获取，形式化分析，数据整理，概念构思。杨华：监督，资源。吕文涛：数据整理，撰写–审阅与编辑。焦永良：调查。金娜娜：撰写–审阅与编辑，形式化分析，数据整理。费明悦：验证，调查。梁双：撰写–审阅与编辑
未引用参考文献
Ahmed等，2016
Shahidi和Oh，2020
Zhang, Yang, Yang, Yu和Ma，2025
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文所报道工作的已知的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究由浙江省农业科学院科技成果转化项目——高附加值虾青素鸡蛋开发与标准化生产研究（2025R19CB002）和衢州市科学技术局重点科技项目（2025ZD191）资助。
姬晓峰|杨华|吕文涛|焦永良|金娜娜|费明悦|梁双|肖英平
