烏珠穆沁羊、杜泊羊和薩福克羊脂肪酸指紋圖譜的建立

蘇馨 車天宇 謝遇春 趙存 郭俊濤 王志新 包永泉 李金泉 劉志紅

摘 要：挑選內(nèi)蒙古地區(qū)相同飼喂條件下的烏珠穆沁羊、杜泊羊和薩福克羊各6 只，取背最長肌，通過氣相色譜-質(zhì)譜進(jìn)行脂肪酸檢測，構(gòu)建指紋圖譜，利用中藥色譜指紋圖譜相似度評價(jià)系統(tǒng)軟件進(jìn)行指紋圖譜相似度分析和主成分分析。結(jié)果表明：杜泊羊和薩?？搜虮匙铋L肌脂肪酸指紋圖譜相似度為0.991，杜泊羊和烏珠穆沁羊背最長肌脂肪酸指紋圖譜相似度為0.987，薩福克羊和烏珠穆沁羊背最長肌脂肪酸指紋圖譜相似度為0.994。3 種羊背最長肌脂肪酸指紋圖譜中共存在12 個(gè)共有峰，以硬脂酸（C18：0）色譜峰為參比峰，對12 個(gè)共有峰的保留時(shí)間和相對峰面積進(jìn)行主成分分析，可準(zhǔn)確鑒別以上3 個(gè)品種羊。

關(guān)鍵詞：脂肪酸;指紋圖譜;烏珠穆沁羊;杜泊羊;薩?？搜?相似度

Fatty Acid Fingerprinting of Wuzhumuqin， Dorper and Suffolk Sheep

SU Xin1， CHE Tianyu1， XIE Yuchun1， ZHAO Cun1， GUO Juntao1， WANG Zhixin1， BAO Yongquan2， LI Jinquan1，*， LIU Zhihong1，*

（1.The Inner Mongolia Autonomous Region Goat Genetics and Breeding Engineering Technology Research Center， Key Laboratory of Mutton Sheep Genetics and Breeding， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Key Laboratory of Animal Genetics， Breeding and Reproduction in Inner Mongolia Autonomous Region， College of Animal Science， Inner Mongolia Agricultural University，

Hohhot 010018， China; 2. Eastern Wuzhumuqin Animal Disease Prevention and Control Center， Xilingol 026000， China）

Abstract： In this experiment， six Wuzhumuqin， Dorper and Suffolk sheep raised under the same conditions in Inner Mongolia each were selected and slaughtered. Longissimus dorsi muscles were taken for fatty acid fingerprinting by gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）. Similarity analysis of the developed fingerprints was carried out using the software of similarity evaluation system for chromatographic fingerprint of traditional Chinese medicine （TCM） and principal component analysis （PCA） was performed as well. The results showed that the similarity in the fatty acid fingerprint of Longissimus dorsi was 0.991 for Dorper versus Suffolk sheep， 0.987 for Dorper versus Wuzhumuqin sheep， and 0.994 for Suffolk versus Wuzhumuqin Sheep. A total of 12 peaks were common to the fatty acid fingerprints of Longissimus dorsi of the three breeds. Based on the retention times of the 12 common peaks and the relative peak areas， PCA accurately discriminated these breeds using stearic acid （C18：0） as the reference peak.

Keywords： fatty acids; fingerprint; Wuzhumuqin sheep; Dorper sheep; Suffolk sheep; similarity

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210312-068

中圖分類號：TS251.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-8123（2021）08-0037-05

引文格式：

蘇馨， 車天宇， 謝遇春， 等. 烏珠穆沁羊、杜泊羊和薩?？搜蛑舅嶂讣y圖譜的建立[J]. 肉類研究， 2021， 35（8）： 37-41. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210312-068.? ? http：//www.rlyj.net.cn

SU Xin， CHE Tianyu， XIE Yuchun， et al. Fatty acid fingerprinting of Wuzhumuqin， Dorper and Suffolk sheep[J]. Meat Research， 2021， 35（8）： 37-41. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210312-068.? ? http：//www.rlyj.net.cn

氣相色譜-質(zhì)譜指紋圖譜聯(lián)用技術(shù)是將樣品質(zhì)譜圖進(jìn)行相似性分析，將具有代表性的圖譜進(jìn)行提取，以為后期樣品摻假鑒別和產(chǎn)地溯源提供幫助，該方法在肉品中應(yīng)用較少，但在藥品及其他食品中應(yīng)用較為廣泛。陳學(xué)敏等[1]通過頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法研究歐拉羊肉熟制時(shí)的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，并構(gòu)建相應(yīng)指紋圖譜。Han Jingtao等[2]通過氣相色譜技術(shù)確定4 種蟹中7 種特征性脂肪酸，建立我國4 種主要經(jīng)濟(jì)蟹的脂肪酸指紋圖譜。馬瑜璐[3]利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)構(gòu)建指紋圖譜對豬肉新鮮度進(jìn)行評價(jià)，結(jié)果表明，所得指紋圖譜可對9 個(gè)豬肉樣品進(jìn)行新鮮度等級劃分。李吉光等[4]利用氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)構(gòu)建不同產(chǎn)地黑果枸杞脂肪酸指紋圖譜，并分析各地黑果枸杞的主要脂肪酸含量和差異脂肪酸。Fang Guihua等[5]通過氣相色譜指紋圖譜技術(shù)和化學(xué)計(jì)量學(xué)方法實(shí)現(xiàn)對油脂摻假的分類、預(yù)測和檢測;王瓊芬等[6]利用脂肪酸指紋圖譜對48 批天然魚肝油樣品進(jìn)行摻假檢驗(yàn)，共檢出3 批摻假魚肝油;Lu[7]通過氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)建立魚腥草注射液標(biāo)準(zhǔn)指紋圖，能夠?qū)Σ煌a(chǎn)廠家進(jìn)行區(qū)分;唐芳[8]建立了7 種植物油的標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜，可用于定性鑒別植物油脂摻假問題;鐘丹[9]通過氣相色譜指紋圖譜對多批不同產(chǎn)地茶油和植物油進(jìn)行鑒別，并評價(jià)茶油品質(zhì)，為茶油品質(zhì)評價(jià)和質(zhì)量把控標(biāo)準(zhǔn)的制定提供基礎(chǔ)。劉雪嬌[10]構(gòu)建黑龍江不同品種大豆氣相色譜指紋圖譜，結(jié)合一系列技術(shù)合成大豆品種條形碼和二維碼。Esteki等[11]建立伊朗本地6 個(gè)不同區(qū)域核桃油的脂肪酸指紋圖譜，并通過主成分分析和線性判別進(jìn)行驗(yàn)證，確定脂肪酸指紋圖譜技術(shù)可以用于不同區(qū)域核桃油品種的鑒別。

內(nèi)蒙古地區(qū)羊肉因純天然的地理優(yōu)勢，深得大眾喜愛[12]。烏珠穆沁羊產(chǎn)自內(nèi)蒙古錫林郭勒盟烏珠穆沁草原，適應(yīng)性強(qiáng)，適于天然草場四季大群牧飼，具有生長發(fā)育快、成熟早、肉質(zhì)細(xì)嫩、肉脂產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)，是一種肉脂兼用粗毛羊品種，適于肥羔生產(chǎn)。羊肉中脂肪酸含量對其營養(yǎng)價(jià)值有重要影響。杜泊羊和薩福克羊均為我國引進(jìn)用于雜交的優(yōu)秀肉羊品種。杜泊羊原產(chǎn)自南非[13]，

是一種肉用綿羊品種，杜泊羔羊生長迅速，斷奶體質(zhì)量大，具有早期采食的能力，平均日增體質(zhì)量200 g以上，3.5～4 月齡的杜泊羊體質(zhì)量可達(dá)36 kg[14-15]，屠宰胴體質(zhì)量約為16 kg，且胴體肉質(zhì)細(xì)嫩、多汁、色鮮、瘦肉率高[16]，

品質(zhì)優(yōu)良。杜泊羊與小尾寒羊、大尾寒羊和洼地綿羊相比，生長速率和出肉率均有顯著優(yōu)勢。薩福克羊原產(chǎn)自英國，成熟時(shí)間早、出肉率高、肉質(zhì)好、瘦肉率和繁殖率高且適應(yīng)性強(qiáng)[17]，是世界公認(rèn)的用于終端雜交的優(yōu)良父本品種[18]。

本實(shí)驗(yàn)通過氣相色譜技術(shù)建立內(nèi)蒙古地區(qū)烏珠穆沁羊、杜泊羊和薩?？搜虻闹舅針?biāo)準(zhǔn)指紋圖譜，對3 個(gè)肉用綿羊品種間差異進(jìn)行相似度分析，為后期肉用綿羊的摻假鑒別提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

烏珠穆沁羊（6 月齡、胴體質(zhì)量約15 kg）采自內(nèi)蒙古烏珠穆沁原種場;杜泊羊和薩福克羊均為去勢公羊，采自賽諾國家級核心育種場。3 個(gè)品種樣各采集6 只，取第6～8肋間背最長肌，放于液氮中運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室，于-80 ℃冷凍保存?zhèn)溆谩?/p>

甲醇、正己烷（均為質(zhì)譜級） 美國Thermo Fisher公司;丙酮（色譜級） 天津大茂化學(xué)試劑廠;氫氧化鉀、濃硫酸（均為分析純） 天津市富宇精細(xì)化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

GC-5977B氣相色譜質(zhì)譜儀 美國Agilent公司;QL-901渦旋儀 海門市其林貝爾儀器制造有限公司;DK-8D水浴鍋 上海一恒科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 氣相色譜質(zhì)譜分析肌間脂肪酸

參考劉志紅等[16]的方法，采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀對羊肉中37 種脂肪酸進(jìn)行檢測。取5 g羊肉樣品充分研磨后放于水解管中，加入0.7 mL 10 mol/L氫氧化鉀溶液和5.3 mL甲醇，密封后水浴加熱1.5 h，加入0.58 mL 24 mol/L硫酸溶液，混勻，繼續(xù)水浴加熱1.5 h，加入正己烷，渦旋，取上清液，待測。

氣相色譜條件：Aglient 112-88A7 HP-88色譜柱（100 m×0.250 mm，0.20 μm），壓力33.373 Pa，總流量13 mL/min，進(jìn)樣口溫度220 ℃，采用9∶1分流模式進(jìn)樣，載氣氦氣，上樣量1 μL。升溫程序：起始柱溫120 ℃，保持5 min，然后以3 ℃/min升溫至150 ℃，保持28 min，最后以1.5 ℃/min升溫至220 ℃，保持10 min。

質(zhì)譜條件：全掃描模式，溶劑延遲時(shí)間5 min，增益10，離子源溫度230 ℃（最高250 ℃），四極桿溫度150 ℃（最高200 ℃）。

1.3.2 脂肪酸質(zhì)譜處理

通過Qualitative Analysis B.07.00軟件對質(zhì)譜圖進(jìn)行前期積分、提取保留時(shí)間和相對峰面積處理，提取文件以Excel格式導(dǎo)出，對上機(jī)運(yùn)行時(shí)間、信號、保留時(shí)間、峰高和峰面積進(jìn)行整合，將得到的圖譜文件在中藥色譜指紋圖譜相似度評價(jià)軟件（2012.13072版）中生成該物質(zhì)的對照指紋圖譜。再通過該軟件將3 個(gè)品種的對照指紋圖譜輸入，選擇3 個(gè)品種的共有峰進(jìn)行相似度分析，然后將硬脂酸（C18：0）設(shè)為參比峰，計(jì)算12 個(gè)可識別共有峰的相對峰面積和保留時(shí)間，并進(jìn)行主成分分析。

1.3.3 方法學(xué)分析

選取同一樣品按照1.3.1節(jié)方法提取脂肪酸并進(jìn)行檢測，連續(xù)上樣6 次，計(jì)算各特征峰峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation，RSD），進(jìn)行儀器精密度、穩(wěn)定性和重復(fù)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性分析結(jié)果

取實(shí)驗(yàn)中的杜泊羊背最長肌為樣品，由于每個(gè)樣品檢測需要1.6 h，因此每個(gè)樣品穩(wěn)定性需要在10 h內(nèi)按照精密度實(shí)驗(yàn)的方法，計(jì)算其特征峰保留時(shí)間和峰面積的RSD，由表1可知，保留時(shí)間RSD為0.22%～0.69%，均小于2%，而峰面積RSD均小于5%，說明實(shí)驗(yàn)方法精密度和穩(wěn)定性均良好。按照重復(fù)性實(shí)驗(yàn)的方法，計(jì)算特征峰保留時(shí)間和峰面積的RSD，由表2可知，保留時(shí)間和峰面積RSD均小于5%[19]，說明實(shí)驗(yàn)重復(fù)性良好。

2.2 不同品種羊背最長肌指紋圖譜的建立

經(jīng)GC-MS檢測定性得到烏珠穆沁羊背最長肌脂肪酸甲酯組成，積分后經(jīng)中藥色譜指紋圖譜相似度評價(jià)系統(tǒng)匹配分別得到17 個(gè)共有峰，其中可識別峰16 個(gè)，同時(shí)保證譜圖中非共有峰面積之和均小于其相對應(yīng)譜圖總峰面積的10%，符合標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜建立的技術(shù)要求[20]，圖1為烏珠穆沁羊背最長肌脂肪酸的標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜。

將薩克福羊、杜泊羊背最長肌脂肪酸甲酯GC-MS譜按照相同方法進(jìn)行匹配，分別得到23 個(gè)和37 個(gè)共有峰，其中可識別峰分別為19 個(gè)和26 個(gè)，非共有峰面積均小于10%，符合標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜建立的技術(shù)要求。薩?？搜颉⒍挪囱虮匙铋L肌脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜分別如圖2～3所示。

2.3 3 個(gè)品種羊肉標(biāo)準(zhǔn)脂肪酸指紋圖譜相似度分析結(jié)果

對3 個(gè)品種羊背最長肌脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜進(jìn)行相似性檢驗(yàn)，得到12 個(gè)可識別共有峰，分別是十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、十七烷酸、十七碳烯酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、二十碳烯酸。

由表3可知，杜泊羊和薩福克羊背最長肌脂肪酸指紋圖譜相似度為0.991，杜泊羊和烏珠穆沁羊背最長肌脂肪酸指紋圖譜相似度為0.987，薩福克羊和烏珠穆沁羊背最長肌脂肪酸指紋圖譜相似度為0.994。

2.4 3 個(gè)品種羊背最長肌脂肪酸共有峰保留時(shí)間和相對峰面積的主成分分析1～6. 樣品重復(fù)。

在3 個(gè)品種羊背最長肌脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜中，硬脂酸（C18：0）色譜峰分離較好且峰面積較大，因此將其設(shè)為參比峰，計(jì)算12 個(gè)可識別共有峰的相對峰面積和保留時(shí)間，將所得數(shù)據(jù)導(dǎo)入SIMCA 13.0軟件中進(jìn)行主成分分析。由圖4可知，第1主成分貢獻(xiàn)率為74.1%，第2主成分貢獻(xiàn)率為24.1%，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到95%以上，表明認(rèn)為模型具有可行性，通過背最長肌脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜中可識別共有峰的相對峰面積和保留時(shí)間可以明顯區(qū)分3 個(gè)品種羊。

3 討 論

肌肉中脂肪酸主要為硬脂酸、油酸、棕櫚酸和亞油酸等[16，21-22]，與本實(shí)驗(yàn)中所得3 個(gè)品種羊背最長肌共有脂肪酸基本相似。杜泊羊和薩?？搜蜃鳛閮?yōu)秀的引進(jìn)品種，在國內(nèi)主要用于育種[23-24]。目前，指紋圖譜技術(shù)應(yīng)用廣泛，特別在中藥的產(chǎn)地溯源和摻假鑒別方面[25]，

如王宇光等[26]通對17 份白木香沉香樣品進(jìn)行GC-MS分析，通過比較所含物質(zhì)相對含量發(fā)現(xiàn)其組成成分與奇楠沉香相似;Yan Xiaomin等[27]通過構(gòu)建奧克蘭草和川木香GC-MS指紋圖譜并結(jié)合化學(xué)成分分析研究二者的差異。本實(shí)驗(yàn)中杜泊羊和薩福克羊背最長肌脂肪酸指紋圖譜相似度為0.991，而主成分分析結(jié)果表明杜泊羊和薩福克有一定差異，說明單純依靠指紋圖譜技術(shù)并不能十分準(zhǔn)確進(jìn)行物種鑒別，還應(yīng)該結(jié)合其他方式共同鑒別。卜凡艷[28]通過GC分析建立3 種雞肉中揮發(fā)性成分指紋圖譜，該方法可用于雞肉品質(zhì)的鑒定。白婷等[29]通過構(gòu)建黑水鳳尾雞中微量元素指紋圖譜進(jìn)行產(chǎn)地溯源研究;杜超等[30]基于燉煮過程中雞肉風(fēng)味物質(zhì)的變化規(guī)律構(gòu)建指紋圖譜，可明顯區(qū)分不同燉煮次數(shù)的雞肉樣品;朱文政等[31]通過頂空萃取提取紅燒肉中的揮發(fā)性物質(zhì)，再結(jié)合GC-MS定性分析建立揮發(fā)性物質(zhì)指紋圖譜;Wang Fang等[32]建立了羔羊風(fēng)味物質(zhì)指紋圖譜。

4 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)通過GC-MS技術(shù)建立內(nèi)蒙古地區(qū)烏珠穆沁羊、杜泊羊和薩?？搜? 個(gè)品種羊脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜，其中烏珠穆沁羊共檢出17 個(gè)色譜峰，其中可識別峰16 個(gè);杜泊羊共檢出37 個(gè)色譜峰，可識別峰26 個(gè)，薩?？搜蚬矙z出23 個(gè)色譜峰，其中可識別峰19 個(gè)。3 個(gè)品種羊背最長肌脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜進(jìn)行相似性檢驗(yàn)，得到12 個(gè)可識別共有峰，薩?？搜蚺c烏珠穆沁羊和杜泊羊羊背最長肌脂肪酸指紋圖譜具有較高的相似性（相似度大于0.99），杜泊羊和烏珠穆沁羊相似度最低（相似度小于0.99），通過對共有峰相對峰面積和保留時(shí)間進(jìn)行主成分分析可以很好地對3 個(gè)品種肉羊進(jìn)行區(qū)分。

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