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江南大学未来食品科学中心和生物工程学院陈坚院士团队刘龙教授课题组取得新进展

来源：SCIEX 分类：商机 2024-01-05 17:08:14 50阅读次数

江南大学未来食品科学中心和生物工程学院

陈坚院士团队刘龙教授课题组取得新进展

作者：张晨阳，徐显皓，张爽，肖梦晴，刘延峰，李江华，堵国成，吕雪芹，陈坚，刘龙

通讯单位：江南大学

合作单位：（中国）

论文DOI：10.1016/j.talanta.2023.125552

研究成果简介

近日，江南大学未来食品科学中心和生物工程学院陈坚院士团队刘龙教授课题组在甘油三酯位置异构体定性定量分析研究方面取得新进展，利用电子活化解离（EAD）技术对乳制品及食用油中甘油三酯的位置异构体进行定量分析，相关成果以“Detection and analysis of triacylglycerol regioisomers via electron activated dissociation (EAD) tandem mass spectrometry”为题，在线发表于分析化学领域学术期刊TALANTA（IF：6.1）。

甘油三酯 (triacylglycerol, TG)是动植物来源油脂的主要成分，由三个脂肪酸和甘油骨架进行酯化而成。脂肪酸在甘油骨架上的酯化位置分别被命名为sn-1、sn-2和sn-3。人体内的脂肪酶会选择性地水解释放sn-1和sn-3位的脂肪酸，生成游离脂肪酸用于氧化供能；而sn-2位的脂肪酸则被保留在甘油骨架上被人体吸收。因此，脂肪酸在甘油三酯中的位置分布是影响脂质营养价值的重要因素。

母乳中含有大量特殊结构的TG（如：OPO、OPL），这些特殊结构的TG在为婴儿生长提供能量和矿物质吸收方面起着重要的作用，但母乳中这些TG的含量存在着明显的地域性差异。因此，要实现婴幼儿配方奶粉的本土化，必须借助于一种可靠且高效的TG位置异构体鉴定方法。然而，目前TG位置异构体检测方法存在检测时间较长(24~140 min)、保留时间缺乏良好的重复性、产生的碎片数据复杂、手动分析困难等问题，限制了婴幼儿配方奶粉的开发。

针对上述问题，该研究采用最新一代高分辨质谱ZenoTOF 7600 系统开发了一种基于电子激活解离(EAD)串联质谱技术检测和区分ABA/AAB与BAC/ABC/ACB型TG位置异构体的分析方法。

ZenoTOF 7600 系统EAD碎裂模式的电子能量可调，随着电子能量的不同，可分为ECD（Electron Capture Dissociation，电子捕获解离）碎裂（0-5 eV）、Hot ECD（Hot Electron Capture Dissociation，活跃电子捕获解离）（5-10 eV）碎裂和EIEIO（Electron impact excitation of ions from organics，电子碰撞的激发离子）（>10eV）三种碎裂方式，可分别应用于肽段与蛋白解析，蛋白翻译后修饰与二硫键解析，和单电荷小分子结构解析。对于小分子化合物，EAD模式可以产生丰富且不同于CID模式碎裂的特征性碎片，可以与CID碎裂模式形成互补，完成某些同分异构体的区分，还可以对酰基链上的碳碳双键位置信息进行确定。

文章首先通过对色谱和质谱条件进行优化，建立了六种TG位置异构体标准品的分析方法，根据特定的sn-2特征子离子，可直接区分和鉴定TG位置异构体标准品，且不存在离子碎片串扰（图1）。并且通过检测两种分子量相同、双键位置不同的TG (三岩芹酸甘油酯和三油酸甘油酯)中的不饱和双键位置，证实了该方法具有鉴定不饱和双键位置的能力。

根据上述EAD方法鉴定TG位置异构体的特性，该研究还分别建立了6种TG标准品中位置异构体含量与sn-2特征离子丰度之间的线性关系(图2)，通过保留时间和峰面积的日内、日间精密度以及基质效应验证了EAD方法的精密度与可靠性。

最后，以对母乳、牛奶、婴幼儿配方奶粉、棕榈油等6种不同的复杂油脂样品中特定TG位置异构体为例，进行了定量分析与不饱和脂肪酸的双键位置鉴定（图3）。该研究基于EAD技术完成了TG位置异构体的定量分析，为复杂的自然和生物样品中甘油三酯的定量提供了一种准确、快速的方法，从而扩大了其在营养领域的应用。

图1. 不同甘油三酯标准品EAD模式下的二级质谱图及特征诊断离子

图2. 甘油三酯标准品中不同甘油三酯浓度与sn-2特征子离子峰面积的线性关系曲线

图3. 不同样本中位置异构甘油三酯定量结果对比

作者简介

第一作者：张晨阳，男，博士研究生，导师为刘龙教授，现就读于江南大学。研究方向为代谢工程改造酿酒酵母从头合成母乳脂质的研究。目前已在Talanta、生物工程学报等国内及国际学术期刊上发表SCI论文2篇。

通讯作者：刘龙，教授、博士生导师。“国家特殊支持计划”科技创新领军人才、国家优青、青年长江学者。现任江南大学生物工程学院院长。主要从事合成生物学与食品生物制造的基础理论、关键技术与工程应用研究，以通讯作者在Nature Chem Biol、Nucleic Acids Res、Nature Commun等期刊发表论文200余篇；以第一发明人获授权发明专利100余件(其中国际授权专利19件)；以第一完成人获江苏省科学技术奖一等奖、中国商业联合会科技进步奖特等奖、青山科技奖、“闵恩泽能源化工奖”杰出贡献奖等科技奖励，并获“十三五”轻工行业科技创新先进个人、江苏省有突出贡献的中青年专家等荣誉称号。