多组学分析揭示不同动物奶的营养成分差异
多组学分析揭示不同动物奶的营养成分差异
乳制品作为营养物质的重要来源，一直是日常生活中常见的食品。其中，人乳因含有丰富的营养成分，对人体发育具有重要作用，一直是乳制品中的金标准。随着人们对健康和营养需求的日益增长，当使用替代奶源配置婴儿配方奶粉时，必须努力使其成分与人乳相近。因此，探索不同乳制品的成分组成，筛选出具有与人乳更相似的功能成分极为重要。
今天为大家介绍一篇发表在《Food Chemistry》上关于不同动物奶营养成分评估的研究性论文。研究者来自沈阳农业大学动物科学与医学学院的王泽英老师团队。中科新生命为本研究提供了4D蛋白质组、非靶代谢组、非靶脂质组的检测和数据分析工作。
研究目的
本文旨在借助蛋白质组、非靶代谢组、非靶脂质组对人乳（CHP）、荷斯坦奶牛乳（HST）、猪乳（YXP）、牦牛乳（QHY）、水牛乳（GXB）样品中蛋白质、代谢物和脂质进行鉴定和比较。
主要内容
研究发现：
猪乳 含有丰富的N-乙酰神经氨酸（Neu5Ac）和特定极性脂质。与改变肠道微生物群，降低婴儿肥胖风险呈正相关；
牦牛乳 中含有丰富的肌酸和脂蛋白脂肪酶（LPL）。结合先前研究，肌酸具有抗炎、改善神经发育障碍、增强全身能量代谢的作用。同时，肌酸与LPL协同作用可预防肥胖；
水牛奶 中L-异亮氨酸（L-isoleucine）、棘囊酸（echinocystic acid）、碱性磷酸酶（alkaline phosphatase）、组织非特异性同工酶（ALPL）的丰度更高。结合先前研究，该类物质在调节肠道微生物的多样性和组成，促进β－防御素的分泌和促进脂肪酸合成增强免疫力方面发挥重要作用，是胎儿发育的重要因素；
荷斯坦奶牛牛乳 中亚氨基苯乙烯（iminostilbene），骨桥蛋白（OPN）含量较高。结合先前研究，亚氨基苯乙烯通过抑制心肌组织中促炎因子的表达来增强心功能。骨桥蛋白与许多炎症过程有关，对大脑发育和认知功能产生影响。建议将奶牛中的骨桥蛋白纳入婴儿配方奶粉中。亚氨基苯乙烯和OPN可能协同作用增强抗炎疗效。
技术路线
研究采用了多组学分析方法，包括蛋白质组、非靶代谢组和非靶脂质组的检测和数据分析。
研究结果
单组学独立分析显示，5种乳制品在物质组成、部分物质的相对丰度、蛋白质上存在一定差异。其中，非靶代谢组共鉴定到1992种代谢物，非靶脂质组共鉴定出2585种脂质，蛋白质组检出数量存在差异。
关联分析表明，不同乳制品间存在多个分子层面的差异。例如，牦牛乳中肌酸与LPL之间高度显著正相关，荷斯坦奶牛乳中亚氨基苯乙烯与OPN呈极显著正相关。
总结
本研究借助多组学技术，全面揭示了5种乳制品的独特成分和功能差异，明确了不同乳制品中特异高表达的关键物质、物质间潜在的互作关系及主要介导的代谢途径，为乳制品营养功能研究提供了分子基础。其中，猪乳中显著存在N-乙酰神经氨酸（Neu5Ac）和极性脂质，如磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰丝氨酸（PS）、磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰肌醇（PI）、鞘磷脂（SM），其功能值得进一步关注。