基于超高效液相-高分辨质谱联用的海参鞘脂分析方法建立和应用

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中文摘要：鞘脂是一类重要的生物活性脂质，其结构复杂种类繁多，在细胞的物质交换，信号传递，细胞膜结构等方面具有重要意义，不仅是多种代谢疾病的标志物，同时具有抗肿瘤、神经保护、降血糖等生物活性。海参是一种具有较高营养价值和经济价值的水产品，其体壁组织鞘脂含量非常丰富，是一种重要的海洋活性脂质来源。但目前对海参鞘脂的结构和活性研究主要集中在脑苷脂；本文建立了针对水产品鞘脂分析平台，对五种可食用海参的鞘脂成分进行全面分析，建立并完善了海参鞘脂结构数据库，并利用化学计量学对不同海参中鞘脂结构、含量差异进行分析，为海参的种属鉴别，产地溯源建立了方法学基础，并为其营养学评价以及高值化开发利用提供数据支持。具体内容如下：建立了针对水产品鞘脂分析的UHPLC-ESI-TripleTOF-HRMS分析方法，并对前处理流程，液相梯度和质谱离子源参数进行优化，同时对正负离子扫描模式下，鞘脂的碰撞诱导解离规律进行了模拟和分析，从而建立了水产品鞘脂结构鉴定以及靶向定量工作流程。通过甲醇/氯仿体系对海参中鞘脂进行提取，并利用KOH水解磷脂，甘油酯等干扰脂质，从而使含量较低的鞘脂获得较好的提取效果。建立了针对水溶性鞘脂的NPLC-ESI-TripleTOF-HRMS方法，并为难以保留的鞘脂建立了基于C18色谱柱的RPLC-ESI-TripleTOF-HRMS分析方法，在15min内实现了对包括鞘氨醇、神经酰胺、鞘磷脂、脑苷脂、乳糖神经酰胺、磷酸神经酰胺在内的6个鞘脂亚类的定性定量分析；通过方法学验证，建立的鞘脂分析方法具有快速、灵敏、高通量、覆盖范围广的特点，适用于水产品的鞘脂分析。利用建立的鞘脂分析平台，对冰岛刺参、美国红参、仿刺参、梅花参和海地瓜等五种可食用海参鞘脂结构进行了全面分析和深入挖掘，实现了293个鞘脂分子种的结构鉴定与表征。结果表明，海参中鞘脂主要以神经酰胺，脑苷脂为主，并检测到少量神经鞘磷脂（SM）。在五种海参中共检测到293个鞘脂分子种。不同于陆地动物，海参鞘脂中除了存在大量植物鞘氨醇和羟基化脂肪酸外，还富含奇数碳的长链碱和脂肪酸。海参中鞘脂长链碱主要以t17:0和d17:1为主，脂肪酸链有羟基化合非羟基化两种形式，主要由C24:1h和C24:2构成。此外，在海参的鞘脂中还发现了一定含量的C23:0h,这种羟基化奇数碳脂肪酸在一般动物中很少见。本研究建立了食用海参的靶向定量工作流程，研究对不同海参鞘脂结构和含量的分析，发现了一些结构独特的鞘脂，可以为后续水产品营养学研究和新型活性脂质的开发利用提供基础数据支持。利用化学计量学工具对五种不同海参中鞘脂的分子种和含量进行了差异分析。设计了用于筛选种属差异的鞘脂类生物标志物的方法学流程；首先利用海参的鞘脂轮廓数据建立了PCA模型，对五种海参实现有效的聚类和区分。之后利用海参的鞘脂数据，通过构建的OPLS-DA模型进行两两比较，从近300个鞘脂分子种中筛选出17个种属差异鞘脂分子标识物。根据筛选出的鞘脂标志物，构建了海参的PCA-class模型以验证标志物对不同海参种属的判别能力。结果表明，利用标志物建立的数学模型能够很好地实现对未知海参样本的种属鉴别，说明OPLS-DA模型筛选出的鞘脂分子在不同种类海参中含量差异明显，具有对海参种类进行区分鉴别的能力。

作者：

王雪松

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关键词：

可食用海参鞘脂成分超高效液相法高分辨质谱法种属鉴别产地溯源

授予学位：

硕士

学科专业：

食品科学

导师：

徐杰

学位年度：

2019

学位授予单位：

中国海洋大学

语种：

中文

中图分类号：