近日,國家重點實驗室干果研究團隊(黃堅欽教授課題組)在國際知名學術期刊Food Chemistry(IF=7.514)發表了題為“Analysis of lipidomics profile ofCarya cathayensisnuts and lipid dynamic changes during embryonic development”的研究論文。該研究首次解析了山核桃胚發育過程中油脂及脂質組分的動態變化,系統闡述了脂質類別和脂質分子數目,深入研究了脂肪酸組成,為山核桃健康功能因子的挖掘提供理論依據。

山核桃(Carya cathayensisSarg.),胡桃科山核桃屬植物,是我國亞熱帶山地重要特色干果和木本油料,主要分布在浙皖交界的天目山區。堅果可食用,富含不飽和脂肪酸、褪黑素、必需氨基酸、B族維生素和抗氧化多酚等健康因子,其提取物具有健腦、抗腫瘤、抗動脈粥樣硬化、疏通血管、降低人體血液中的膽固醇含量等功效,具有較高的營養和經濟價值。
成熟山核桃胚含油率為69.8%~74.01%,是木本油料中最高的一種,其中不飽和脂肪酸含量為88.38%~95.78%。而山核桃胚的脂質成分和變化規律迄今未知。基于此,該研究以油脂合成的五個關鍵時期(油脂積累初期S1、油脂積累增速啟動期S2、油脂積累快速增長期S3、油脂積累平緩期S4、油脂積累平衡期S5)的山核桃胚為試材,采用超高效液相色譜串聯Q Exactive高分辨質譜儀進行代謝物的分離和檢測,應用非靶向脂質組學方法,對山核桃胚發育過程中脂質的動態變化過程進行了全面的表征。
該研究共鑒定出544種脂質分子,分為5大類別30個亞類,主要有甘油磷脂類(Glycerophospholipids)(S5時期含量占38.66%)、甘油酯類(Glycerolipids)(S5期占59.94%)、鞘脂類(Sphingolipids)(S5期占1.26%)、糖脂類(Saccharolipids)(S5期占0.14%)及脂肪酰類(Fatty Acyls)(S5期占0.9‰)。亞類中,以三酰甘油(Triacylglycerol, TG)、二酰甘油(Diacylglycerol, DG)、磷脂酰乙醇胺(Phosphatidylethanolamine, PE)(腦磷脂)、磷脂酰膽堿(Phosphatidylcholine, PC)(卵磷脂)相對含量較高,磷脂酸(Phosphatidic acid, PA)、磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol, PI)、磷脂酰絲氨酸(phosphatidylserine, PS)的分子數目也相當豐富。TG、DG、PE和PC脂質分子在sn-1和sn-2位置的脂肪酸類型主要由飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸組成,DG在甘油酯和甘油磷脂的積累中起著核心作用。這些研究成果將加深我們對山核桃胚脂質分子的認識,為今后闡明脂質營養提供新的視角,為山核桃保健品的開發和健康功能因子的挖掘提供理論依據。

Figure 1. Identified lipid sub-classes in hickory embryo and changing trends of the lipid molecules.
該研究由國家重點實驗室干果研究團隊完成,國家重點實驗室為第一單位和通訊作者單位,博士研究生黃春穎、青年教師李巖、王克濤為共同第一作者,青年教師李巖和黃堅欽為共同通訊作者。該研究得到了國家重點研發專項、省科技廳重點研究專項、國家重點實驗室自主研究課題等項目資助。
(國家重點實驗室)