南昌大学食品营养与健康创新团队：亚麻籽油环状肽对高脂牛肉体外消化过程中脂质氧化、蛋白质氧化和脂质谱的影响

近日，南昌大学食品学院食品营养与健康创新团队的博士研究生Abdul Mueed、邓泽元教授等人在国际期刊 Food Chemistry 发表了题为"Effect of flaxseed oil cyclolinopeptides on lipid oxidation, protein oxidation, and lipid profile during in vitro digestion of high-fat beef"的文章。本研究对亚麻籽油环状肽（CLs）对高脂肪肉类消化过程中脂质和蛋白质氧化的影响进行了探究。结果表明，当CLs含量达到200 mg/kg时，脂质（16.28±0.35）和蛋白质（17.5±0.6）的氧化均被显著抑制，抗氧化活性显著提高。研究发现，CLs减缓了氧化甘油三酯（OxTG）产物的形成，并促进了脂质的水解，生成鞘脂和富含多不饱和脂肪酸的甘油磷脂，从而提高了肉类的营养价值。第一作者为2020级博士生Abdul Mueed，通讯作者为邓泽元教授。

1、亚麻籽油环状肽显著抑制消化过程中的脂质氧化。

2、CLA和CLE含有蛋氨酸和色氨酸残留，在肠期具有较好的抗氧化作用。 

3、亚麻籽油环状肽有效抑制烷基和烷氧基自由基的形成。

亚麻籽油具有生物活性和营养价值，在世界范围内越来越受到人们的关注。亚麻籽油含有大量的CLs，这是一种有效的抗氧化剂，可以抵御癌症、心血管疾病和免疫抑制活动。一项随机试验表明，亚麻籽油降低了冠心病的脂质风险因素和氧化损伤。同样，最近的研究表明，亚麻籽油CLs通过螯合金属离子提高亚麻籽油的氧化稳定性，从而起到抗氧化剂的作用。 

红肉在胃肠道烹饪或消化过程中会产生许多脂质氧化化学物质，包括丙二醛（MDA）、4-羟基-2-己烯醛（HHE）和4-羟基-2-nominal (HNE)。大量摄入红肉和高度加工的肉类可能会增加心血管疾病的风险，如心脏病、糖尿病和中风。最近的研究表明，不同剂量的多酚橄榄油在肉类消化过程中显著降低了脂质氢过氧化物、MDA、HNE和HHE。相比之下，仅与橄榄油共消化可显著提高MDA、HHE和HNE含量。同样，小麦面筋水解产物的肽段对猪肉肉饼的脂质氧化也有潜在的影响。这些结果表明，多肽和多酚的含量会影响肉类加工和消化过程中的脂质氧化。 

然而，亚麻籽油CLs在与肉类共消化过程中对脂质氧化或改变其结构的影响尚不清楚。在消化和氧化过程中，食物发生生化反应，产生不同的活性氧（ROS），如超氧阴离子、羟基自由基、过氧基、烷氧基和单线态氧。以往研究一般采用2,2-二苯基-1-picrylhydrazyl （DPPH）、2,2-氮基-双（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）（ABTS）、氧化稳定性指数（OSI）和电子自旋共振（ESR）光谱等方法研究亚麻籽CLs在油脂氧化中的抗氧化活性。例如，已经发现亚麻籽CLs可以通过DPPH和ESR方法消除自由基，从而潜在地抑制亚麻籽油的氧化。然而，DPPH和ABTS是氮中心自由基，因此，它们可能不适合评价脂质氧化的抑制作用。因此，本研究旨在评价亚麻籽油CLs对高脂肪肉消化过程中脂质和蛋白质氧化的影响，并通过ESR技术确定CLs是否通过抑制自由基生成来调节脂质氧化水平。此外，采用Q-Exactive测定与CLs共消化后肉中脂质和氧化脂质的分布。

1、亚麻籽油中的CLs含量

采用 HPLC 法，以 Seg-A 作为内标，在亚麻籽油中发现并定量了 14 个 CL。如表 1 所示，亚麻籽油中 CL 的总含量为 511.6937.53 g/g。CLA、CLB、CLE 和 CLM 是最主要的 CL，占亚麻籽油中 CL 总量的 55.4% 至 85.2%，而 CLG、CLD 和 CLD 是亚麻籽油中 CLs 含量最低的。

2、肉类消化过程中CLs 对 LOOH、MDA 和 HNE 的影响

当用精炼亚麻籽油消化高脂肪肉类时，会产生高水平的 LOOH。随着亚麻籽油中 CLs 浓度的增加，LOOH 的丰度在肉类消化过程中可能受到抑制。与对照组 A（仅肉）相比，在肉类消化过程中仅添加精炼亚麻籽油时，产生的MDA 和 HNE 含量显著提高（p < 0.05）。MDA 和 HNE 的浓度变化呈现相似的趋势，消化过程中，它首先在胃阶段增加，然后在肠阶段减少。HNE含量在120 min（胃期）最高，而MDA含量在120 min（胃期）和150 min（肠期）最高，然后逐渐下降。在 50 mg/kg 亚麻籽油 CLs 的剂量下，A 组和 C 组之间的 MDA 和 HNE 值没有显著差异（p > 0.05），而在 100 mg/kg 和 200 mg/kg 亚麻籽油 CLs 剂量下则呈现出显著性差异（ A 组和 D 组之间的 p < 0.05）。

3、肉类消化过程中CLs 对蛋白质氧化的影响

在肉类消化过程中，与C组相比，仅添加精制亚麻籽油时，羰基含量的产生明显更高。所有样品中的羰基含量在120 min（胃期）时达到最高，然后逐渐下降。在 50 mg/kg 剂量的亚麻籽油 CLs 下，A 组和 B 组之间的羰基含量没有显著差异。相比之下，在 100 mg/kg 和 200 mg/kg CLs剂量下，A 组和 D 组之间观察到明显的显著差异。

4、肉类消化过程中CLs的抗氧化活性

CLs共消化组的ABTS自由基清除活性显著增加（p < 0.05），而与对照组和CLs共消化组相比，亚麻籽精炼油共消化的ABTS自由基清除活性显着显著降低。

5、与肉类共消化后CLs的检测

消解后共测得 14 种 CLs，含量为 863.87 µg/g，其中 CLE、CLP、CLA、CLC 为主要 CLs 化合物，其次为 CLJ、CLM、CLI、CLO。其他CLs如CLC、CLG、CLD、CLH含量相对较低。CLI、CLE、CLA、CLP、CLM、CLB的含量显著下降，其中80%~90%的含量在与肉类共同消化过程中被消耗掉。相比之下，CLG 和 CLK 含量显示出抗消化能力。 

6、CLs对肉类消化过程中产生的自由基的影响 

CLs 对 DMPO/H₂O• ESR 信号强度的影响可以通过信号的剂量依赖性或时间依赖性降低来辨别。CLs 的作用可能是向 DMPO/H₂O• 自旋加合物提供电子或氢，或者通过与自旋陷阱竞争来清除羟基自由基。

7、CLs 与 MDA/HNE 之间的相互作用

CLs与MDA和HNE相互作用后荧光强度降低，MDA 和 HNE 与 CL 的荧光猝灭常数 (Ksv) 分别为5.83×104和3.95×104 L/mol， 淬灭常数越大，两者之间的键合越强。

8、肉类消化过程中CLs 对脂质谱和氧化的影响

在与 CLs 共消化的高脂肉中总共检测到 151 种脂质化合物，分为四大类：脂肪酰 (FA)、甘油脂 (GL)、鞘脂 (SP) 和甘油磷脂 (GP)。这些脂质分子分为 15 个不同的亚类， 图 4B 显示了 15 种不同脂质类别的百分比。与A组（21.5%）和B组（28.3%）相比，D组（47.7%）和E组（34.5%）甘油三酯（TG）比例增加，而C组比例下降（3.3%） ）。同样，A组中二酰甘油（DG）的比例为36.4％，B组中为28.4％，C组中为59.9％，D组中为25.8％，E组中为22.1％。而溶血磷脂酰胆碱（LPC）、醚-溶血磷脂酰胆碱（E-LPC）、溶血磷脂酰乙醇胺（LPE）、醚-溶血磷脂酰乙醇胺（E-LPE）、醚-磷脂酰胆碱（E- pc）、磷脂酰肌醇（PI）、磷脂酰乙醇胺（PE）和醚-磷脂酰乙醇胺（E-PE）的比例在C组、D组和E组均有差异。相比之下，A组和B组只发现n -酰基乙醇胺（NAE）、磷脂酰胆碱（PC）和鞘磷脂（SM）。与A组（31.3%）相比，D组（2.8%）和E组（5.3%）氧化甘油三酯（OxTG）降低。有趣的是，B组的OxTG（36.3%）明显高于A组（31.3%）。因此，我们的研究结果表明，高脂肪肉与精制亚麻籽油共消化增加了脂肪氧化，而亚麻籽油CLs抑制了脂肪氧化。

与精制亚麻籽油消化肉相比，CLs消化肉中甘油磷脂（PE、PE- o、PI、PC、PC- o、LPE、LPE- p、LPC和LPC- o）和鞘磷脂（SM）的含量较高。PE、PI、LPE和LPC脂质的数量仅在含CLs的肉类消化中发现。

VIP评分图应用于单个脂质氧化分子，其中VIP值超过1被认为是区分不同组的重要因素。图6E表明，OxTG 50:0:O、OxTG 52:2:O、OxTG 43:2:O2、OxTG 52:3:O和OxTG 52:2:O2是区分不同共消化肉的潜在生物标志物。图5A显示了不同共消化肉中单个脂质氧化化合物的结构和区别。与亚麻籽油和对照组相比，与CLs共消化高脂肉的OxTG 43:2:O2和OxTG 50:0:O丰度显著降低（p < 0.01）。

根据VIP值> 1筛选出了不同消化组肉类的潜在生物标志物，即TG 54:8， DG 36:1, DG 36:2, LPC 18:2, DG 34:1， DG 21:3和PC-O 34:3，以区分含有有CLs和没有CLs的消化肉（图6F）。图6B显示，添加CLs的消化肉中所有潜在的生物标志物都显著增加。与亚麻籽油消化肉相比，添加CLs消化肉时，LPC 18:2、LPC 18:1和PC-O 34:3的丰度增加。相比之下，只有TG 42:1的生物标志物在亚麻籽油肉类的对照和消化中表现出来。有趣的是，DG 34:1、DG 36:1和DG 36:2的丰度在低剂量CLs的肉类消化中增加，而在高剂量CLs的肉类消化中减少。

亚麻籽CLs及其衍生物具有两个侧链：具有疏水表面的芳香侧链和具有亲水表面的肽主侧链。这种独特的两亲性结构使CLs兼具水溶性和脂溶性，赋予它们强大的抗氧化和自由基清除能力。大多数CLs具有对抗氧化至关重要的蛋氨酸硫结构，有效地提供氢或电子，形成有效的抗氧化能力。

CLs的含量与消化过程中的初级脂质氧化产物（LOOH、MDA和HNE）呈负相关。200 mg/kg 的亚麻籽油CLs对肉的脂质氧化有明显的抑制作用。因此，亚麻籽CLs可作为功能性食品和膳食补充剂应用于食品工业。

Abdul Mueed 博士研究生

Abdul Mueed，南昌大学食品科学与工程博士在读。以第一作者发表SCI论文9篇，主要研究方向为亚麻籽环肽对脂糖代谢的营养价值机制。

邓泽元 教授

邓泽元，二级教授，博士生导师。现任南昌大学食品科学与技术国家重点实验室副主任。享受国务院特殊津贴，赣鄱英才555工程人才、江西省新世纪百千万人才工程人选，江西省高校中青年学科带头人，首届江西省优秀硕士指导教师，江西省高等学校教学名师，获得教育部优秀中青年教师（支助），江西省主要学科学术与技术带头人，“食品科学”与“营养与食品卫生学”重点学科带头人。现任中国农学会微量元素与食物链分会副理事长，中国粮油学会营养分会副会长，中国营养学会营养转化医学分会副主任委员，江西省微量元素与健康研究会名誉理事长，江西省营养学会理事长；美国化学学会（ACS）会员、国际食品学会（IFT）会员，《食品科学》、《农产品加工学刊》、《食品安全质量检测学报》、《乳业科学与技术》、《南昌大学学报》（理科版）、J of Agri. Food Chem.和J of Food Biochem.编委，中国保健食品评审专家。

天泽园