采用ESI-MS/MS对腌制鱼类制品加工过程中脂质组分进行分析,粗脂质经过电喷雾电离(ESI)后,产生单极分子态离子。蓝圆鲹及带鱼的极性脂质由甘油磷脂(glyceryl phosphatide,GP)和鞘磷脂(sphingomyelin,SM)组成。甘油磷脂包含双酰基甘油磷脂,如磷脂酰胆碱,又称卵磷脂(phosphatidylcholines,PC)、磷脂酰乙醇胺,又称脑磷脂(phosphatidylethanolamine,PE)、磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol,PI)、磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS)、磷脂酸(phosphatidic acid,PA)及磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol,PG)等,还包括单酰基甘油磷脂(又称溶血磷脂,如溶血卵磷脂LPC)等。采用ESI的前体及中性缺失扫描方法,两种鱼都检测出PC、PE、PI、PS、PA、PG、LPC、LPE、ePC、ePE、ePS和SM等十二大类的极性脂质,每类脂质的总含量列于表2-23和2-24中。两种鱼中,ESI-MS/MS可检测出含量最高的PL种类都是PC、PE及ePC,蓝圆鲹原料中分别占极性脂质总含量的67.8%、11.0%和10.4%;带鱼原料中,分别占极性脂质总含量的74.3%、7.3%和10.9%;同时也可检测出含量极微的极性脂质,如ePS,总量仅占两种鱼极性脂质总量的0.2‰。蓝圆鲹中,多种PL含量在腌制阶段显著减少(p<0.05),包括PC、PE、PI、PS、PA、PG、ePC、ePE及SM,溶血磷脂(LPC)含量则在干燥阶段显著增加(p<0.05)。溶血磷脂由双酰基甘油磷脂水解产生,因此,LPC和LPE含量的增加与PC和PE的水解有关;另外,加工过程中盐的腌制也可能会导致鱼体中的脂肪发生水解或氧化。而在带鱼中,除了PE和PA,其他种类PL含量在加工过程中呈显著增加(p<0.05)的趋势,初次在腌制阶段显著增加的有PI、PG、LPC、ePC和SM,而在干燥阶段的有LPE和ePS,在成品阶段的有PC、PS及总PL含量。蓝圆鲹的多种PL的含量在腌干加工过程呈显著减少的趋势,而带鱼的多种PL的含量呈现显著增加的趋势。
表2-23 蓝圆鲹腌干加工过程中各种极性脂质(PL)总含量变化
注:①结果表示为平均值±标准差,数据取5次平行测量值的均值;②同一行标注不同小写字母a~d表示每组数据间出现显著差异(p<0.05);③在整个腌干加工过程中取样,分别是原料(标记为L)、腌制阶段(标记为LY)、干燥阶段(标记为LG)、成品阶段(标记为LC)。
表2-24 带鱼腌干加工过程中各种极性脂质(PL)总含量变化
注:①结果表示为平均值±标准差,数据取5次平行测量值的均值;②同一行标注不同大写字母A–D表示每组数据间出现显著差异(p<0.05);③在整个腌干加工过程中取样,分别是原料(标记为D)、腌制阶段(标记为DY)、干燥阶段(标记为DG)、成品阶段(标记为DC)。
近年来灵敏性较强的质谱技术(ESI-MS/MS)除了可用于某种极性脂质的定性及定量鉴定外,也可以测定每个种类中具体的极性脂质的含量。每种极性脂质至少由两种内标物进行定量,蓝圆鲹和带鱼中分别检测出272和263种PL,其中PC分别有22、14种,PE分别有23、7种,PI分别有6、7种,PS-PA-PG分别有11、5种,LPC分别有11、7种,LPE分别有4、3种,ePC分别有20、9种,ePE分别有8、3种,SM皆为4种。
(一)主要磷脂在腌干加工过程中的变化
蓝圆鲹总共检测出53种卵磷脂(PC),在原料中有6种PC的含量总和占全部PC总含量的65%,占极性脂质(PL)总含量的52%,分别是PC38:6、PC40:6、PC34:1、PC44:12(PC22:6/PC22:6)、PC36:5和PC38:5。由图2-23a可知,除了PC44:12,腌干加工过程对其余5种PC都有极显著的影响(p<0.001),且除了PC34:1,其余5种含脂肪酸EPA和DHA,可称为EPA/DHA磷脂。带鱼中也检测出53种PC,原料中的7种PC的含量和占PC总含量的67%,且占PL总含量的50%,其中PC38:6、PC34:1、PC44:12、PC38:5和PC40:6这5种PC和蓝圆鲹一样,还有两种PC40:7和PC36:4的含量也较丰富,其中包括5种EPA/DHA磷脂,但是带鱼中这7种含量较高的PC,对脂质变化的影响甚微,所以都没出现在图2-23b中。PC是极性脂质中含量最高的一种,蓝圆鲹和带鱼原料中的PC总含量分别占PL总含量的67.8%和74.3%。
如图2-23所示,蓝圆鲹的22种PC中,所有PC的含量在腌制阶段开始出现显著减少(p<0.05),最终成品阶段的含量也显著低于原料阶段,其中除了PC32:0和PC34:0,它们在成品阶段的最终含量显著高于原料(p<0.05)。蓝圆鲹的22种PC中,包含10种EPA/DHA磷脂,除了前述4种含量极高的PC,尚有PC40:7、PC40:5、PC42:6、PC44:11、PC44:10及PC44:9。带鱼的14种PC中,除了PC42:4在腌制阶段和成品阶段两次显著减少(p<0.05)外,其他13种PC含量都在腌制或干燥或成品阶段呈显著增加(p<0.05),最终成品阶段的含量也显著高于原料(p<0.05)。其中仅包含2种EPA/DHA磷脂,分别是PC42:6和PC44:9。综上所述,在红白肉鱼中EPA/DHA磷脂含量都比较高,且受腌干加工过程极其显著影响(p<0.001)的PC中,红肉鱼的EPA/DHA磷脂几乎占了一半,而白肉鱼中的EPA/DHA磷脂的种类却不多,也并非含量较高的种类。在这些PC中,红白肉鱼中含量的变化趋势几乎是相反的,红肉鱼中呈显著下降(p<0.05)的趋势,而白肉鱼中则呈显著升高(p<0.05)的趋势。
图2-23 蓝圆鲹和带鱼腌干加工过程中主要卵磷脂(PC)含量的变化
(二)主要脑磷脂在腌干加工过程中的变化
磷脂酰乙醇胺,也称脑磷脂(PE),为另一种含量仅次于PC的双酰基甘油磷脂,蓝圆鲹一共检出44种PE,原料中PE总含量虽然仅占PL总含量的11%左右,却有23种PE在腌干加工过程中受极显著影响(p<0.001),说明红肉鱼在腌干加工过程中PE的变化极其重要。PE中含量最高的有4种,分别是PE40:6、PE44:12(PE22:6/PE22:6)、PE38:6及PE40:5,含量占PE总含量的66.3%,以及占PL总含量的7.3%,它们全部属于EPA/DHA磷脂,且除了PE44:12,其余3种都受加工过程极其显著影响(p<0.001)。带鱼中包含42种PE,原料中PE总含量仅占PL总含量的7%左右,但仅有7种PE在腌干加工过程中受极其显著影响(p<0.001),说明白肉鱼的PE无论是含量和还是受极其显著影响的种类都远低于红肉鱼。PE中含量最高的有4种,分别是PE40:6、PE44:12、PE38:6及PE40:7(PE20:2/PE20:5),含量占PE总含量的64.4%,却仅占PL总含量的4.7%。它们全部属于EPA或DHA磷脂。
如图2-24a所示,蓝圆鲹的23种PE中,几乎所有PE的含量在腌制阶段开始显著减少(p<0.05),且最终成品阶段的含量也显著低于原料阶段(p<0.05),而PE34:0是唯一从干燥阶段开始至成品阶段含量呈显著增加(p<0.05)的PE。23种PE中,总共有11种EPA/DHA磷脂,除了上述3种含量极高的外,还有PE36:5、PE38:5、PE42:10、PE42:9、PE42:8、PE42:7、PE42:6及PE44:11。如图2-24b所示,带鱼的7种PE中,除了PE34:0为从腌制阶段开始逐步显著增加(p<0.05)外,其他6种PE的含量都在腌制阶段呈显著减少(p<0.05),但最后成品阶段相比原料阶段的含量显著增加(p<0.05)的PE有PE36:5、PE40:5和PE42:8,显著减少(p<0.05)的有PE42:10,而和原料没显著差别(p>0.05)的有PE38:5和PE38:1。总体而言,红白肉鱼中检测出的PE的种类接近,但PE的含量及受腌干加工影响的种类,红肉鱼都远高于白肉鱼,红白肉鱼中含量较高的PE全部是EPA或DHA磷脂。而腌干加工造成的PE含量的变化,红肉鱼中以含量的显著下降(p<0.05)为主,白肉鱼则出现了显著下降及升高、不变三种情况,但是几乎所有PE的初步显著降低(p<0.05)都发生在腌制阶段,说明腌制可导致PE的降解。
图2-24 蓝圆鲹和带鱼腌干加工过程中主要脑磷脂(PE)含量的变化
(三)主要磷脂酰肌醇在腌干加工过程中的变化
对蓝圆鲹和带鱼中分别定量了30和28种磷脂酰肌醇(PI),结果显示,含量最高的都是EPA/DHA磷脂PI40:6,分别只有6种和7种PI受腌干加工过程的极其显著的影响(p<0.001)。如图2-25所示,蓝圆鲹中PI的含量大部分呈现下降的趋势,带鱼的7种PI中,基本表现出含量先显著增加后显著减少的趋势,在腌制阶段含量显著增加(p<0.05)的PI有PI34:2、PI38:6、PI40:6、PI40:0及PI42:2,而在干燥阶段含量显著增加(p<0.05)的PI有PI40:4,这些PI中随后在干燥阶段含量显著减少(p<0.05)的有PI34:2、PI40:6和PI42:2,而在成品阶段显著减少(p<0.05)的有PI38:6、PI40:0和PI40:4。还有一种为PI38:3,变化趋势和以上所述的相反,含量先在干燥阶段显著减少(p<0.05),其后在成品阶段显著增加(p<0.05)。尽管白肉鱼的PI先表现出含量显著增加,但最终表现为含量显著下降的趋势,总体趋势和红肉鱼的差别不大。红白肉鱼中起关键作用的PI中各有两种为EPA/DHA磷脂,前者为PI36:5和PI40:7,后者则为PI38:6和PI40:6。
图2-25 蓝圆鲹和带鱼腌干加工过程中主要磷脂酰肌醇含量的变化
(四)主要磷脂酰丝氨酸、磷脂酸及磷脂酰甘油在腌干加工过程中的变化(www.xing528.com)
蓝圆鲹中分别定量了28种磷脂酰丝氨酸(PS)、15种磷脂酸(PA)和14种磷脂酰甘油(PG),原料中含量最高的分别为PS40:6、PG40:6(20:0/22:6)和PA34:1(16:0/18:1),三大类中共有11种含量受腌干加工过程极其显著的影响(p<0.001)。如图2-26所示,11种甘油磷脂中,含量全部在腌制阶段显著减少(p<0.05),但随后含量出现显著增加(p<0.05)的磷脂有PS36:1、PS40:7、PG32:1、PG36:2和PG34:2,其中除了PG34:2出现在干燥阶段,其余4种都出现在成品阶段,但全部11种甘油磷脂的最终含量皆显著低于(p<0.05)原料阶段。带鱼中分别定量了24种磷脂酰丝氨酸(PS)、17种磷脂酸(PA)和11种磷脂酰甘油(PG),原料中含量最高的3种甘油磷脂和蓝圆鲹的一样,三大类中共有5种含量受腌干加工过程极其显著的影响。5种甘油磷脂中,只有PA40:5含量在干燥阶段显著减少(p<0.05),其余4种甘油磷脂含量都呈显著增加(p<0.05),其中PS44:12和PG36:2都出现在腌制阶段,PS38:4和PA34:2则分别出现在干燥和成品阶段。上述显著变化的甘油磷脂中,只有PS40:7、PA40:5和PS44:12为EPA/DHA磷脂。
图2-26 蓝圆鲹和带鱼腌干加工过程中主要磷脂酰丝氨酸(PS)-磷脂酸(PA)-磷脂酰甘油含量的变化
(五)主要溶血卵磷脂在腌干加工过程中的变化
溶血磷脂一般指由双酰基甘油磷脂被磷脂酶A水解后生成的单酰基甘油磷脂,溶血卵磷脂(LPC)即由卵磷脂(PC)水解而获得。蓝圆鲹和带鱼原料中的LPC含量都较低,分别只占PL总含量的1.2%和0.7%,含量最高的都是LPC22:6,整个加工过程两种鱼都检测出14种LPC,其中受加工过程显著影响(p<0.05)的LPC,蓝圆鲹为11种,而带鱼为7种,分别见图2-27。由图可见,蓝圆鲹的11种LPC及带鱼的7种LPC含量全部从干燥阶段开始显著增加(p<0.05),蓝圆鲹的LPC含量增加的顺序由多到少排列为LPC20:2>LPC18:0>LPC16:0>LPC20:1>LPC18:1>LPC16:1>LPC22:5>LPC20:5 >LPC22:6> LPC18:2>LPC20:4,增加最多的LPC20:2最终含量为最初的30.9倍,而增加最少的LPC20:4最终含量仅为最初的3.7倍。LPC中单酰基所连接的脂肪酸应为未经受水解而留下的,含量增加少的表明水解的程度低,由此可看出红肉鱼中LPC形成的规律为优先水解含PUFA和MUFA的双酰基甘油磷脂,而含SFA的损失较少。带鱼的LPC含量增加的顺序由多到少排列为LPC20:5>LPC18:0>LPC18:2>LPC22:6>LPC20:0>LPC22:5 >LPC20:1,增加最多的LPC20:5最终含量为最初的20.1倍,而增加最少的20:1最终含量为最初的10.5倍,说明白肉鱼中LPC形成过程中各种脂肪酸水解程度的差别不如红肉鱼明显。两种鱼LPC含量的显著增加(p<0.05)都发生在干燥阶段,而前述大部分PC含量的显著减少(p<0.05)出现在比干燥更早的腌制阶段。
图2-27 蓝圆鲹和带鱼腌干加工过程中主要溶血卵磷脂(LPC)含量的变化
(六)主要溶血脑磷脂在加工过程中的变化
溶血脑磷脂(LPE)为另一种单酰基甘油磷脂,由脑磷脂(PE)水解而获得。蓝圆鲹和带鱼原料中的LPE含量也很低,都只占PL总含量的0.2%左右,其中含量较高的分别是LPE22:6和LPE16:0。整个加工过程分别检测出14种和11种LPE,其中受加工过程极其显著影响(p<0.001)的LPE则为4种和3种,分别见图2-28。由图可见,蓝圆鲹的4种LPE含量都发生显著增加(p<0.05),其中除了LPE20:0发生在腌制阶段,其他3种都发生在干燥阶段。蓝圆鲹的LPE含量增加的顺序由多到少排列为LPE18:1>LPE16:0>LPE18:0 >LPE20:4,增加最多的LPE18:1最终含量为最初的7.9倍,而增加最少的LPE20:4最终含量仅为最初的1.5倍,由此可见红肉鱼中LPE形成的规律和LPC基本一致。带鱼的3种LPE含量都发生显著增加(p<0.05),除了LPE22:5发生在腌制阶段,其他都发生在干燥阶段,带鱼的LPE含量增加的顺序由多到少排列为LPE22:5>LPE16:0>LPE18:1,增加最多的LPE22:5最终含量为最初的21.3倍,而增加最少的LPE18:1最终含量为最初的7.1倍,说明白肉鱼中LPE形成过程中各种脂肪酸水解程度与红肉鱼差别不大。(七) 主要醚连接卵磷脂在加工过程中的变化
图2-28 蓝圆鲹和带鱼腌干加工过程中主要溶血脑磷脂含量的变化
醚连接磷脂为其中一条脂肪酸链由醚键C—O—C连接,脂肪酸上还有由酰基或烷基或烯基连接的甘油磷脂,ePC称为醚连接卵磷脂,在腌干加工过程中,蓝圆鲹和带鱼都检测出27种ePC,含量最高的两种ePC都是ePC38:6和ePC40:6,在两种鱼的极性脂质中ePC含量分别排第三和第二位,受加工过程极其显著影响的ePC,蓝圆鲹和带鱼各有20种和9种,见图2-29,蓝圆鲹的20种ePC中,除了ePC34:3含量为持续显著增加(p<0.05)的趋势,其他的19种都表现出先显著减少(p<0.05)后显著增加(p<0.05)的趋势,而含量显著减少全部发生在腌制阶段,最后成品阶段的含量比原料显著增加的ePC有ePC32:2、ePC32:0、ePC34:3、ePC34:0、ePC36:3、ePC38:6、ePC38:3、ePC38:2和ePC40:5。其中含ePC38:6和ePC40:5这2种EPA/DHA磷脂。由图2-29b可见,带鱼的9种ePC中,全部表现出含量持续显著增加(p<0.05)的趋势,其中ePC32:1、ePC34:3、ePC34:0、ePC38:3和ePC40:5最初出现在腌制阶段,其余4种最初出现在干燥阶段。
图2-29 蓝圆鲹和带鱼腌干加工过程中主要醚连接卵磷脂(ePC)含量的变化
(八)主要醚连接脑磷脂在腌干加工过程中的变化
另一种醚连接磷脂为醚连接脑磷脂(ePE)。在腌干加工过程中,蓝圆鲹和带鱼都检测出23种ePE,含量最高的ePE都是ePE38:6(16:0/22:6),受加工过程极其显著影响的ePE,蓝圆鲹和带鱼各有8种和3种,见图2-30。由图2-30a可见,蓝圆鲹的8种ePE的含量全部在腌制阶段开始表现为持续显著减少(p<0.05)的趋势,包括了3种EPA/DHA磷脂,分别为ePE38:5、ePE40:6和ePE40:5。由图2-30b可见,带鱼的3种ePE则全部表现为含量显著增加(p<0.05),趋势和蓝圆鲹的相反,除了ePE34:2出现在干燥阶段,其余都在成品阶段,其中的ePE36:5为EPA/DHA磷脂。综合两种鱼中醚连接磷脂的变化趋势,红白肉鱼的ePC的含量变化趋势基本一致,而ePE的含量变化趋势则完全相反。
图2-30 蓝圆鲹和带鱼腌干加工过程中主要醚连接脑磷脂含量(μmol/mg)的变化
(九)主要鞘磷脂在腌干加工过程中的变化
鞘磷脂(SM)为结构上由鞘氨醇取代甘油,从而区别于甘油磷脂的另外一种极性脂质。蓝圆鲹和带鱼中分别检测出9种和6种SM(图2-31),但都只有4种在加工过程中受极其显著的影响(p<0.001)。蓝圆鲹的4种SM中,全部在成品阶段发生含量的显著升高(p<0.05)。带鱼的4种SM全部在腌制阶段发生含量的持续性显著升高(p<0.05)。红白肉鱼的SM含量的变化趋势在腌干加工过程中是一致的。
图2-31 蓝圆鲹和带鱼腌干加工过程中主要鞘磷脂(SM)含量(μmol/mg)的变化
在所有的极性脂质中,发现许多脂质的酰基链中包含n-3 PUFA,主要有EPA和DHA,并且这些脂质还是主要成分,这样的现象也出现在其他水产品中,如海马干制品和腌干金枪鱼鱼卵制品bottarga中。在蓝圆鲹每个种类的极性脂质中,含量较高且在加工过程中变化较显著的主要成分分别为PC38:6、PE40:6、PI38:4、PS40:6、PA40:6、PG32:1、LPC16:0、LPE16:0、ePC38:6、ePE40:6以及SM22:1,而在带鱼每个种类的极性脂质中,含量较高且在加工过程中变化较显著的主要成分分别为PC32:0、PE38:5、PI40:6、PS38:4、PA40:5、PG36:2、LPC22:6、LPE16:0、ePC36:1、ePE34:1以及SM24:1,其中涉及多种含DHA或EPA的极性脂质,分别有PC38:6、PE40:6、PS40:6、PA40:6、ePC38:6、ePE40:6、PE38:5、PI40:6、PA40:5及LPC22:6,占了一半,说明含DHA或EPA的极性脂质在红白肉鱼的腌干加工过程中起主要变化,而这些EPA及DHA磷脂对维持身体健康有着重要的作用。
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