斯仁達來，TUYATSETSEG Jambal，BANZRAGCH Maizul，明 亮，何 靜，吉日木圖,4,

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，乳品生物技術(shù)與工程教育部重點實驗室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；2.中蒙生物高分子應(yīng)用研究聯(lián)合實驗室，蒙古 烏蘭巴托 17043；3.蒙古科技大學(xué)，蒙古 烏蘭巴托 17043；4.內(nèi)蒙古中哈駱駝研究院，內(nèi)蒙古 阿拉善 737300）

駝肉是公認的綠色、營養(yǎng)均衡、鮮嫩味美的有機食品，具有高水分、高蛋白、低脂肪及低膽固醇等特點，是人類較理想的動物源食品[1-2]。近年來，隨著人民生活水平的改善和消費層次的提升，消費者對畜肉產(chǎn)品的選擇也隨之增多，“綠色食品”“有機食品”越來越受到廣大民眾的歡迎[3-5]。駱駝生存的生態(tài)環(huán)境是未遭受污染的荒漠草原，其自由采食天然牧草，符合現(xiàn)代人的健康理念，適合于當代人們的飲食需求[6-7]。我國是世界上雙峰駝分布的主要國家之一，約占世界雙峰駝數(shù)量的1/3，發(fā)展駱駝產(chǎn)業(yè)對于我國荒漠與半荒漠地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展至關(guān)重要[8]。然而，目前關(guān)于駝肉方面的研究較少，主要集中在肌纖維特征、嫩度、色澤、保水性、加工特性和營養(yǎng)成分的差異等品質(zhì)指標研究；而采用組學(xué)技術(shù)研究駝肉品質(zhì)差異機制的報道較為鮮見，尤其是不同年齡駝肉品質(zhì)特征尚待進一步明確，這嚴重制約了駝肉產(chǎn)業(yè)的科學(xué)發(fā)展。目前大部分駱駝屠宰年齡為7 歲及以上，進而導(dǎo)致駝肉纖維粗、硬度較大、口感不佳，極大地制約了駝肉市場的發(fā)展[9]。

代謝組學(xué)是對生物體內(nèi)小分子代謝物進行定性定量分析的技術(shù)，基于高通量檢測技術(shù)和多元數(shù)據(jù)處理方法研究代謝物的變化，進而探究其生物學(xué)功能和代謝機制[10]。代謝組學(xué)作為系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分，在疾病研究[11]、藥物研究[12]、食品研究[13]、植物研究[14]等多種領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。在代謝組學(xué)分析中，選擇合適的樣品采集和制備方法是獲取可靠結(jié)果的重要保證。代謝物分離與鑒定的主要技術(shù)包括核磁共振光譜、毛細管電泳質(zhì)譜、氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）、液相色譜-質(zhì)譜（liquid chromatography-mass spectrometry，LCMS）等分析技術(shù)，獲得內(nèi)源性小分子代謝物的定性定量信息，從而直觀地反映出樣本的生理狀態(tài)[15]。目前，代謝組學(xué)方法在肉類科學(xué)中主要應(yīng)用于肉類安全、肉類品質(zhì)、肉類可追溯性以及肉品不同加工方式和貯存條件等多方面研究。郭富城[16]利用LC-MS非靶向代謝組學(xué)技術(shù)探究營養(yǎng)限制與補償對駝肉肌肉生長影響的分子機制，通過研究從肌肉組織中篩選出脂肪沉積標志代謝物12 個，肌肉生長標志代謝物6 個。D’Alessandro等[17]基于LC-MS靶向代謝組學(xué)方法對Casertana豬和大白豬的骨骼肌進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Casertana豬肉中甘油-3-磷酸脫氫酶、甘油3-磷酸和甘油等代謝物的含量高于大白豬，這也是兩個品種豬的瘦肉與脂肪比率不同的主要原因。Subbaraj等[18]利用親水作用色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對綿羊肉中極性代謝物進行研究，結(jié)果表明大多數(shù)代謝物與肌紅蛋白質(zhì)作用有關(guān)。Shi Yanan等[13]利用GC-MS技術(shù)從火腿中鑒定出407 種揮發(fā)性風(fēng)味化合物，該火腿香氣的關(guān)鍵揮發(fā)性成分有3-甲基丁醛、己醛。此外，代謝組學(xué)技術(shù)還可用于檢測肉類品質(zhì)變化、真?zhèn)稳忸惖蔫b別、肉類的來源與產(chǎn)地追溯等領(lǐng)域。Cao Mengsi等[19]基于LC-MS的非靶向代謝組學(xué)方法對生鮮豬肉和死豬肉進行鑒定分析，結(jié)果表明肌肽、左旋肉堿、左旋組氨酸和乙酰膽堿等代謝物可用于區(qū)分這兩種肉。Valentina等[20]利用GC-MS技術(shù)從羔羊肉中檢測出204 種揮發(fā)性化合物，其中33 種化合物可用于區(qū)分牧草喂養(yǎng)和精飼料喂養(yǎng)的羔羊肉。

為了解不同年齡阿拉善雙峰駝肉差異代謝物及變化規(guī)律，本研究選取3 個不同年齡組背最長肌，應(yīng)用非靶向代謝組學(xué)方法篩選和分析差異代謝物，并找到相關(guān)富集代謝途徑，探討不同年齡駝肉品質(zhì)差異的機制，分析年齡對駝肉品質(zhì)的影響的變化機理。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

阿拉善雙峰駝背最長肌 阿拉善左旗利發(fā)農(nóng)牧業(yè)有限公司。

甲醇、乙腈（均為色譜級）德國CNW Technologies GmbH公司；乙酸銨（色譜級）美國Sigma-Aldrich公司；氨水（色譜級）美國Fisher Chemical公司。

1.2 儀器與設(shè)備

1290超高效液相色譜（ultra-high performance liquid chromatography，UPLC）儀 安捷倫科技（中國）有限公司；Q Exactive HF-X高分辨質(zhì)譜儀 美國Thermo Fisher Scientific公司；CR22GII高速離心機 日本日立公司；DHJ-40研磨儀、FibroTouch-M超聲儀 無錫海斯凱爾醫(yī)學(xué)技術(shù)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品采集

以自然放牧條件下發(fā)育正常、健康的阿拉善雙峰駝為研究對象，選取3～4、6～7、9～10 歲年齡段雄性駱駝（每組6 峰，共18 峰）的背最長?。ㄇ谐山? cm×2 cm×3 cm大小的肉塊，每樣10 g左右），進行代謝組學(xué)分析。樣品采集后均置于凍存管中，標記編號并立即放入液氮中，隨后轉(zhuǎn)至－80 ℃保存。以I、II、III組代表3～4、6～7 歲和9～10 歲年齡組。

1.3.2 樣品前處理

稱取50 mg樣品，加入1000 μL提取液（V（甲醇）∶V（乙腈）∶V（水）＝2∶2∶1，含同位素標記內(nèi)標混合物），35 Hz研磨處理4 min，超聲5 min（冰水?。貜?fù)提取步驟2～3 次。－40 ℃靜置1 h，將樣品4 ℃、12000 r/min離心15 min，取上清液于進樣瓶中上機檢測，所有樣品另取等體積上清液混合成質(zhì)量控制（quality control，QC）樣品上機檢測。各組對應(yīng)的生物學(xué)重復(fù)均為6 例，進行基于高分辨質(zhì)譜的代謝組學(xué)分析，共計18 例樣本。

1.3.3 色譜條件

（2）激光淬火前準備 清洗缸筒工件表面的油污、雜質(zhì)等，并確保激光淬火部位表面外觀質(zhì)量；缸筒激光淬火部位表面粗糙度較高，表面均勻涂上SiO2激光吸光涂料，減小缸筒表面激光的發(fā)射來保證激光的吸收率；缸筒激光淬火前烘干涂層，為后續(xù)激光淬火做準備；檢驗設(shè)備的工作狀態(tài)，保證淬火過程中設(shè)備的正常運行。

采用1290 UPLC儀，通過ACQUITY UPLC BEH Amide（2.1 mm×100 mm，1.7 μm）液相色譜柱對目標化合物進行分離。流動相A為水，含25 mmol/L乙酸銨和25 mmol/L氨水，流動相B為乙腈。柱溫：45 ℃；流速：0.35 mL/min，進樣體積：3 μL。梯度洗脫程序：0～2 min，90% A、10% B；2～10 min，90%～40% A、10%～60% B；10～14 min，40%～5% A、60%～95% B；14～18 min，5%～95% A、95%～5% B；18～20 min，95% A、5% B。

1.3.4 質(zhì)譜條件

Q Exactive HF-X質(zhì)譜儀在Xcalibur軟件控制下進行質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集。參數(shù)設(shè)置：鞘氣流速30 Arb，輔助氣流速25 Arb，毛細管溫度350 ℃，全MS分辨率60000，MS/MS分辨率7500，歸一化碰撞能量10、30、60 eV，噴霧電壓分別為3.6 kV（正離子模式）或－3.2 kV（負離子模式）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用R程序包對原始數(shù)據(jù)進行峰識別、峰提取、峰對齊和積分等處理，與Biotree DB（V2.1）自建質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫匹配進行物質(zhì)注釋，Cutoff值設(shè)為0.3。使用SIMCA軟件，對鑒定的代謝物數(shù)據(jù)進行對數(shù)和中心化處理，建立主成分分析（principal component analysis，PCA）模型、偏最小二乘判別分析（partial least squares-discriminant analysis，PLS-DA）模型和正交偏最小二乘判別分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA）模型；通過t-檢驗和變異倍數(shù)（fold change，F(xiàn)C）分析比較兩組之間代謝物數(shù)量差異；采用SPSS 25.0軟件進行顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著；使用Origin 2021軟件繪圖，并利用京都基因與基因組百科全書（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）Enrichment數(shù)據(jù)庫進行代謝通路富集分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同年齡組駝肉代謝組學(xué)分析的QC

在正、負離子模式下，將QC樣本3 次實驗總離子流（total ion current，TIC）圖譜進行重疊比較，由圖1可知，各色譜峰保留時間與響應(yīng)強度重疊度較高，儀器數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定性高，數(shù)據(jù)可靠。采用XCMS軟件對代謝物離子峰進行提取，共得到13497 個色譜峰，經(jīng)過預(yù)處理后保留13289 個色譜峰。對QC樣本進行相關(guān)性分析，相關(guān)系數(shù)越接近于1（至少應(yīng)大于0.8），說明整個方法穩(wěn)定性越好，數(shù)據(jù)質(zhì)量也越高。由圖2可知，QC樣品相關(guān)系數(shù)均較高（＞0.96），說明實驗數(shù)據(jù)質(zhì)量高。同時，QC樣品在PCA-X一維分布圖中全部位于標準差±2之間，說明方差小，數(shù)據(jù)波動也小，實驗數(shù)據(jù)質(zhì)量較高（圖3）。

圖2 不同年齡組駝肉QC樣品相關(guān)性分析Fig.2 Correlational analysis of QC samples of camel meat from different age groups

圖3 不同年齡組駝肉QC樣品PCA-X一維分布Fig.3 One-dimensional distribution of PCA-X for QC samples of camel meat from different age groups

2.2 不同年齡組駝肉代謝物鑒定與分類統(tǒng)計

在3 個年齡組比較分析中，代謝物鑒定結(jié)果顯示，正負離子模式合并后鑒定出710 種代謝物。將這些代謝物進行分類統(tǒng)計，各類代謝物占比如圖4所示。其中脂質(zhì)和類脂分子占34.301%，有機酸及其衍生物占20.690%，有機雜環(huán)化合物占14.701%，有機氧化合物占11.797%，苯環(huán)型化合物占4.537%，苯丙烷類和聚酮類占3.993%，核苷、核苷酸和類似物占3.993%。

圖4 不同年齡組駝肉代謝物分類及占比餅圖Fig.4 Classification and proportion of metabolites in camel meat from different age groups

2.3 不同年齡組駝肉的PCA

對獲得并整理好的數(shù)據(jù)進行一系列的多元變量模式識別分析。如圖5所示，各組的18 個樣本代謝物譜在PC1和PC2方向上存在差異，總貢獻率達到26.02%?？梢杂^察到樣本的總體分布趨勢，但II和III組樣本間有明顯的交叉現(xiàn)象，所以尋找更有效的模型解釋兩組樣本間的代謝差異。

圖5 不同年齡組駝肉全部樣本的PCA得分散點圖Fig.5 PCA scatter plot of camel meat samples from different age groups

2.4 不同年齡組駝肉的PLS-DA

為進一步區(qū)分不同組別差異，采用有監(jiān)督的PLS-DA方法對數(shù)據(jù)進行分析。由圖6可知，3 組樣本均被有效地區(qū)分開，各組樣本內(nèi)部聚合度較PCA方法更加聚合。

2.5 不同年齡組駝肉的OPLS-DA

OPLS-DA是一種有監(jiān)督的判別分析統(tǒng)計方法，本研究采用SIMCA軟件分別建立I、II和III組的OPLS-DA模型。OPLS-DA得分圖表明（圖7a、c、e），I vs II、II vs III和I vs III組的樣本數(shù)據(jù)均位于得分圖兩側(cè)，組間具有顯著差異，表明模型能有效區(qū)分組間樣本，適用于尋找差異代謝物。通過OPLS-DA置換檢驗對模型的有效性作進一步檢驗（圖7b、d、f）。從模型的R2Y和Q2值可以看出，原模型較好地解釋了樣本組間的差異。Q2的回歸線與縱軸的截距小于零；同時隨著置換保留度逐漸降低，置換的Y變量比例增大，隨機模型的Q2逐漸下降。說明原模型具有良好的穩(wěn)健性，不存在過擬合現(xiàn)象。

圖7 不同年齡組駝肉OPLS-DA模型得分散點圖與置換檢驗圖Fig.7 OPLS-DA score plot and permutation test plot of camel meat samples from different age groups

2.6 不同年齡組駝肉顯著差異代謝物的分離和鑒定

本實驗以變量投影重要度（variable importance in the projection，VIP）值＞1為篩選標準，初步篩選出各組間的差異代謝物，進一步采用單變量統(tǒng)計分析，驗證差異代謝物是否具有顯著性。選擇同時具有VIP＞1和P＜0.05的代謝物，作為具有顯著差異的代謝物。I vs II組間共篩選鑒定出顯著差異代謝物78 個，其中I組上調(diào)47 個，II組上調(diào)31 個；II vs III組間共篩選鑒定出顯著差異代謝物49 個，其中II組上調(diào)18 個，III組上調(diào)31 個；I vs III組間的顯著差異代謝物共有65 個，其中I組上調(diào)29 個，III組上調(diào)36 個。對I vs II、II vs III和I vs III組樣本數(shù)據(jù)進行的火山圖分析，如圖8所示。

圖8 不同年齡組駝肉差異代謝物火山圖Fig.8 Volcano plot of differentially expressed metabolites in camel meat samples from different age groups

2.7 不同年齡組駝肉差異代謝物K-Means分析

為研究不同年齡組駝肉差異代謝物的相對含量變化趨勢，對其相對含量進行K均值（K-Means）聚類分析。如圖9所示，3 個年齡組中的差異代謝物相對含量變化趨勢可以被歸納成7 個Cluster。Cluster 1中，44 個代謝物在I組中的含量最多，而在II和III組中的含量相當。Cluster 2中，13 個代謝物在I組中的含量最多，而在II組中的含量最低。Cluster 3中，10 個代謝在I和II組中的含量相當，而在III組中的含量最低。Cluster 4中，9 個代謝物在III組中的含量最高，而II組中的含量最低。Cluster 5中，14 個代謝物在II組中的含量最高，而在I和III組中的含量較低。Cluster 6中，22 個代謝物在III組中的含量最高，而在I組中的含量最低，這些物質(zhì)含量有隨著駱駝年齡增大而增加的趨勢。Cluster 7中，33 個代謝物在II組中的含量最高，而在I組中的含量最低。

圖9 不同年齡組駝肉差異代謝物K-Means分析Fig.9 K-Means analysis of differentially expressed metabolites in camel meat samples from different age groups

2.8 不同年齡組駝肉差異代謝物的KEGG注釋與富集分析

KEGG注釋結(jié)果顯示，I vs II、II vs III和I vs III組中的差異代謝物分別注釋到60、21 個和52 個代謝通路上，根據(jù)KEGG通路注釋的結(jié)果進行分類。由圖10a可知，I vs II組中，差異代謝物主要注釋到組氨酸代謝等氨基酸代謝通路，礦物質(zhì)吸收、蛋白質(zhì)的消化和吸收等消化系統(tǒng)通路，亞油酸、花生四烯酸代謝等脂質(zhì)代謝通路，雷帕霉素機械靶蛋白（mechanistic target of rapamycin，mTOR）信號通路等信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑上。從圖10b可知，II vs III組中，差異代謝物主要注釋到半胱氨酸和蛋氨酸代謝，乙醛酸和二羧酸代謝等碳水化合物代謝通路，細胞生長和死亡通路，不飽和脂肪酸的生物合成、亞油酸代謝等脂質(zhì)代謝通路，核苷酸代謝和鞘磷脂信號通路。從圖10c可知，I vs III組中，差異代謝物主要注釋到纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸生物合成與降解等氨基酸代謝通路，膽固醇代謝等消化系統(tǒng)通路，亞油酸代謝等脂質(zhì)代謝通路和mTOR信號途徑等通路。3 個年齡組差異代謝物注釋到的共同代謝通路為氨基酸代謝通路、脂質(zhì)代謝通路和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。

圖10 不同年齡組駝肉差異代謝物KEGG分類Fig.10 KEGG classification of differentially expressed metabolites in camel meat samples from different age groups

在上述KEGG注釋結(jié)果基礎(chǔ)上，對3 個年齡組差異代謝物進行KEGG富集分析，具體結(jié)果以KEGG富集圖和差異豐度得分圖形式展示。在I vs II組間有36 個差異代謝物顯著富集于15 條KEGG通路中，主要為脂質(zhì)代謝、氨基酸代謝等重要通路。圖11、12表明，26 個差異代謝物主要參與亞油酸代謝，組氨酸代謝，蛋白質(zhì)的消化和吸收，花生四烯酸代謝，纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸生物合成，礦物質(zhì)吸收，mTOR信號通路等10 條代謝通路，且在I組中整體呈上調(diào)表達。而整體在II組中呈現(xiàn)上調(diào)表達的10 個差異代謝物主要參與精氨酸和脯氨酸代謝與全身性紅斑狼瘡等2 條代謝通路。

圖11 I vs II組差異代謝物KEGG富集圖Fig.11 KEGG enrichment map of differential metabolites in group I vs II

圖12 I vs II組差異豐度得分圖Fig.12 differential abundance scores in group I vs II

在II vs III組間有15 個差異代謝物顯著富集于15 條KEGG通路中，主要為脂質(zhì)代謝、氨基酸代謝、碳水化合物代謝等重要通路。圖13、14表明，9 個差異代謝物主要參與亞油酸代謝、鞘磷脂代謝、鞘氨醇脂質(zhì)信號通路、甘油磷脂代謝等9 條代謝通路在II組上整體呈上調(diào)表達；而整體在III組呈現(xiàn)上調(diào)表達的6 個差異代謝物主要參與半胱氨酸和蛋氨酸代謝、乙醛酸和二羧酸代謝、戊糖和葡萄糖醛酸相互轉(zhuǎn)化、抗壞血酸和醛酸代謝、不飽和脂肪酸的生物合成、嘧啶代謝6 條通路。

圖13 II vs III組差異代謝物KEGG富集圖Fig.13 KEGG enrichment map of differential metabolites in group II vs III

圖14 II vs III組差異豐度得分圖Fig.14 Differential abundance scores in group II vs III

在I vs III組間存有37 個差異代謝物顯著富集于15 條KEGG通路中，主要為氨基酸代謝、脂質(zhì)代謝、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、消化系統(tǒng)代謝通路、薄膜運輸?shù)戎匾?。圖15、16表明，纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸生物合成，纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降解，丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代謝，蛋白質(zhì)的消化和吸收，膽固醇代謝，礦物質(zhì)吸收，初級膽汁酸生物合成，亞油酸代謝，ABC轉(zhuǎn)運蛋白，mTOR信號通路，氨酰-tRNA生物合成等代謝通路均在I組中呈上調(diào)表達。

圖15 I vs III組差異代謝物KEGG富集圖Fig.15 KEGG enrichment map of differential metabolites in group I vs III

圖16 I vs III組差異豐度得分圖Fig.16 Differential abundance scores in group I vs III

總之，不同年齡駝肉組間差異代謝物涉及的通路主要有氨基酸代謝、脂質(zhì)代謝、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、消化系統(tǒng)等代謝通路。在3 組中亞油酸代謝通路均呈顯著上調(diào)趨勢。

3 討論

在肉用家畜生產(chǎn)中，其肉品質(zhì)優(yōu)良是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價的前提，決定市場消費潛力，最終影響到整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[21]。UPLC-Q-Exactive-MS結(jié)合非靶標代謝組學(xué)技術(shù)具有穩(wěn)定性、靈敏度、可信度高等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用到生物醫(yī)學(xué)、食品科學(xué)等多種領(lǐng)域[22]。本研究采用UPLC-QExactive-MS技術(shù)對駱駝不同年齡肌肉進行差異代謝物分析，并分析相關(guān)代謝途徑，從代謝物層面探討不同年齡駝肉品質(zhì)差異，初步分析年齡對駝肉品質(zhì)的影響機理。

為研究年齡對駝肉品質(zhì)產(chǎn)生的影響，重點討論I組和III組的比較結(jié)果。從K-Means分析結(jié)果可以看出，不同年齡組差異代謝物的含量變化趨勢，隨著年齡的增加其含量逐漸減少的代謝物有44 個，主要有L-亮氨酸、L-纈氨酸、L-谷氨酰胺、正纈氨酸、L-焦谷氨酸、苯乙酰甘氨酸、D-天冬氨酸等氨基酸類代謝物，咪唑-1-乙酸、蕓香靈等生物堿，硬脂酰肉堿、十六碳二酸等脂肪酸類，甘氨鵝脫氧膽酸鈉、甘氨膽酸等膽汁酸類代謝物均在I組中的表達量最高，表明這些代謝物的高表達很有可能影響年齡組間肉品質(zhì)，可以作為不同年齡駝肉的標志代謝物。

本研究發(fā)現(xiàn)，氨基酸合成代謝、不飽和脂肪酸合成代謝、礦物質(zhì)吸收、蛋白質(zhì)消化與吸收、2-氧代羧酸代謝、氨酰-tRNA生物合成、嘌呤代謝、ABC運輸載體和維生素代謝等代謝通路密切相關(guān)的代謝物（L-纈氨酸、L-谷氨酰胺、L-亮氨酸、甘氨鵝脫氧膽酸鈉、甘氨膽酸、二十酸、亞油酸等）濃度在I組中顯著提高，而甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸代謝和氧化磷酸化代謝通路相關(guān)的代謝物（肌酸、L-異亮氨酸、2-氨基己二酸、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸等）濃度降低。參與脂肪酸代謝通路的代謝物濃度的變化影響了肌肉中的脂肪酸含量。通過分析這些差異代謝物可知，年齡顯著影響機體氨基酸和不飽和脂肪酸代謝和轉(zhuǎn)化效率，印證肌肉中脂肪酸含量的變化可影響相關(guān)肉品質(zhì)特性和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)。

脂肪酸代謝是機體內(nèi)重要代謝之一，它可以調(diào)節(jié)動物機體的許多生理功能，并對改善動物機體健康和促進其他代謝功能的發(fā)揮，尤其對肉的營養(yǎng)、品質(zhì)、風(fēng)味及口感的調(diào)控有很大影響[23-24]。本研究中，參與脂肪酸代謝的差異代謝物有花生四烯酸、亞油酸、13-L-過氧化氫油酸，涉及到的通路有不飽和脂肪酸的生物合成和亞油酸代謝。在I組中這些代謝物濃度均提高，對不飽和脂肪酸的合成、亞油酸的合成、肌肉脂肪含量調(diào)控均有顯著影響。課題組之前研究表明，I組的多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）（n-6 PUFA、n-3 PUFA）含量和PUFA/UFA值均顯著高于III組[8]，這與相關(guān)代謝通路上的花生四烯酸、亞油酸和13-L-過氧化氫油酸濃度的顯著上調(diào)有關(guān)[25]。有研究報道，在家畜飼養(yǎng)管理過程中，飼喂油料籽實（葵花籽等）可以提升肌肉中的n-6 PUFA、n-3 PUFA、PUFA/UFA值和總多不飽和脂肪酸的含量，并能提高肉營養(yǎng)品質(zhì)[26-27]。另外，花生四烯酸是機體肌肉、器官和組織中廣泛分布的一種重要磷脂，是多個體內(nèi)代謝循環(huán)的活性物質(zhì)，與亞油酸、亞麻酸一起被稱為人體必需的三大脂肪酸，對機體免疫功能的發(fā)揮起著非常重要的作用[28]，花生四烯酸具有優(yōu)良的藥用、營養(yǎng)和保健價值[29]。另外，本研究鑒定出的差異代謝物中，共同參與膽固醇代謝和膽汁分泌代謝通路的甘氨鵝脫氧膽酸鈉和甘氨膽酸含量在I組中顯著提高，這可能與脂肪的消化有關(guān)[30]。

氨基酸生物合成、氮代謝、氨轉(zhuǎn)運、嘌呤和嘧啶代謝等均屬于蛋白質(zhì)和氨基酸代謝[31]。本研究中，上調(diào)的差異代謝物L(fēng)-纈氨酸、L-谷氨酰胺、L-亮氨酸和下調(diào)的代謝物L(fēng)-異亮氨酸和2-氨基己二酸均參與氨基酸生物合成代謝，蛋白質(zhì)消化與吸收，纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降解，纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸生物合成代謝通路。這些差異代謝物中，大多數(shù)差異代謝物參與必需氨基酸的合成代謝，這解釋了年齡對肉必需氨基酸含量提高的影響。本實驗中，上調(diào)代謝物L(fēng)-谷氨酰胺、肌苷、甘氨膽酸參與含氮代謝通路，肌肉中谷氨酸、精氨酸、酪氨酸含量的降低與這些代謝物濃度增高有關(guān)，其分解轉(zhuǎn)化成這些活性物質(zhì)[30]。下調(diào)代謝物肌酸和L-肌肽參與了精氨酸和脯氨酸代謝途徑，其下調(diào)抑制了這些氨基酸的合成[32]，導(dǎo)致I組肌肉中的含量降低，這與年齡對氨基酸含量的影響結(jié)果一致。

礦物質(zhì)是維持機體正常機能所必需的營養(yǎng)素，所需量少但作用不可忽視[28,32]。本研究中，L-纈氨酸、L-谷氨酰胺和L-亮氨酸在礦物質(zhì)吸收代謝途徑中的含量增加，這解釋了課題組之前研究中I組肌肉的鈉和鋅元素含量高于III組的結(jié)果[8]。本研究表明，不同年齡導(dǎo)致的差異代謝物富集到的重要通路基本涵蓋了蛋白質(zhì)和氨基酸代謝通路、脂肪酸代謝通路和礦物質(zhì)代謝通路，說明不同生長階段駱駝各營養(yǎng)素的消化代謝均有差異，并顯著影響肌肉營養(yǎng)品質(zhì)。

4 結(jié)論

本研究采用UPLC-MS聯(lián)用技術(shù)結(jié)合非靶標代謝組學(xué)，探究不同年齡組駝肉代謝物的差異及變化規(guī)律。PCA、PLS-DA、OPLS-DA結(jié)果顯示，I、II和III組樣本間有較明顯的分離趨勢，表明3 個年齡組間代謝物有較明顯的變化，且均有顯著差異。年齡可以顯著影響駝肉中代謝物的變化，在正負離子模式下共鑒定出710 種代謝物，主要歸納為脂質(zhì)和類脂分子、有機酸及其衍生物等。篩選與駝肉品質(zhì)相關(guān)的通路主要有氨基酸代謝、脂質(zhì)代謝、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、消化系統(tǒng)等代謝通路，其中亞油酸代謝通路在3 個組中均呈顯著上調(diào)趨勢。L-亮氨酸、L-纈氨酸、L-谷氨酰胺等可以作為不同年齡的標志代謝物。本研究可為今后雙峰駝宰后肌肉代謝及品質(zhì)改善提供一定參考。