中国农业科学院油料作物研究所化学与油料品质化学与营养创新团队参与编写的英文专著《Comprehensive Foodomics》在世界著名学术出版社爱思唯尔Elsevier出版。该书由食品组学创始人—西班牙国家研究委员会(CSIC)食品科学研究所亚历桑德罗•西弗恩特斯(Alejandro Cifuentes)教授主编,全书共计十部分,2330页,收录全球不同地区不同领域超过150个顶尖实验室或团队的研究成果,历时3年合作完成。本书可以作为学术界和工业界各级食品科学家、营养学家以及临床医学家的研究参考。
● 专著简介 ●
专著全书共分为10部分,共收录超过150篇专业文献,为研究人员提供了有关食品质量、安全以及与人体健康相关重要问题的创新解决方案。专著主题涵盖转录组学、蛋白质组学、代谢组学、基因组学、绿色食品组学、表观遗传学和非编码RNA、食品安全、食品生物活性和健康、食品品质与溯源、数据处理和系统生物学等。每篇专业文献由全球顶尖科学家撰写,内容涉及组学和相关技术,包括最新的研究进展和应用。
● 参编章节框架 ●
1 前言
2 脂质组学分析流程和分析技术
2.1 样本前处理方法
2.2 脂质分析技术
2.2.1 直接进样质谱技术(DI-MS)
2.2.2 色谱串联质谱技术(LC/GC-MS)
2.2.3 解吸和原位电离质谱技术
2.2.4 质谱成像技术(MSI)
2.2.5 核磁共振技术(NMR)
2.3 化学计量学工具
3 在食品质量保证和鉴真研究中的应用
3.1 食用油
3.2 牛奶和乳制品
3.3 肉、鱼和海产品
3.4 其他食品
4 总结和未来发展趋势
● 参编章节简介 ●
专著第三部分第5章节 “Use of Lipidomics for Food Quality Assurance and Authentication”(脂质组学在食品质量保证和鉴真研究中的应用)受到本书主编—食品组学创始人西班牙国家研究委员会(CSIC)食品科学研究所亚历桑德罗•西弗恩特斯(Alejandro Cifuentes)教授邀请,由中国农业科学院油料作物研究所油料品质化学与营养创新团队魏芳研究员负责编著完成。该章节系统总结了目前脂质组学研究中常见的分析流程和技术,以及这些分析技术在如食用油、乳制品、肉制品、海产品等含脂食品的质量保证和鉴真中的应用。
● 背景和现状 ●
食品安全与质量一直是消费者广泛关注的热点问题,尤其是在当今世界,食品市场的全球化使人们更容易获得来自不同国家和地区类型丰富的食品。全世界的各个政府和监管机构也发布了相关的法律法规供国内外食品制造商们遵守。但是,为了最大程度地提高利润率从而获取非法收入,一些不法生产者和贸易商仍然冒着受到法律惩罚的风险生产或销售掺假食品,这不仅对世界经济造成了巨大的损失,也严重损害了消费者的健康和利益。在过去的几十年中,公众对食品行业的信心在许多食品丑闻之后严重受损,例如三聚氰胺牛奶事件,地沟油事件和马肉掺假风波等。有关食品欺诈的诸多新闻报道也增加了消费者对食品安全性和质量的担忧。因此,防止食品欺诈和掺假行为一直都是食品工业面临的极具挑战性的任务,并且从商业和安全角度来看都具有非常重要的意义。
掺假和食品欺诈中存在三种主要的欺诈经济行为:(1)在高价值产品中添加其他廉价食品或非食品成分,例如将植物油或动物脂肪掺杂到牛乳中;(2)用低级食品代替高级食品,例如在特级初榨橄榄油(EVOO)中添加精制橄榄油;(3)将普通食品误贴为特定地区或特定方法生产的产品。食品认证可验证有关食品来源(品种、地理位置、植物来源)、生产方法(有机、传统加工、手工加工)和加工技术(辐照、微波加热、油炸)的标签描述,并且是食品质量和安全保证的主要过程。为了实现这一目的,已经开发了许多分析方法,并建立了一些标签系统,例如欧洲的原产地标记(PDO),受保护的地理标志(PGI)和传统特色保证(TSG)等。尽管基于食品的物理化学和生物化学测量或形态特征的传统方法仍被用于食品认证,但使用大型基于分子的工具(如组学相关技术)有助于解决当传统方法失效时的食品欺诈问题。
作为一个新兴的研究领域,脂质组学是代谢组学的一个分支学科,其目的是对生物体内的脂质体进行全面综合分析,包括它们的种类,丰度,空间分布以及在代谢途径和网络中的生物学作用。在过去的十年中,脂质组学引起了生物学和分析科学家的广泛关注, 且由于各种新型分析仪器和生物信息学的开发而得到迅速发展。在这一背景下,已开发出大量用于鉴定和定量生物样品中不同浓度脂质的分析方法。食品是源自动物,植物和微生物的原始或加工产品。食物基质中的营养素,添加剂及其反应产物为我们提供了其来源和生产过程的基本信息。脂质在食品科学学科中也被称为油脂,是三种主要的常量营养素(蛋白质,脂肪和碳水化合物)之一,在食品工业和人体中均发挥着各种功能。掺假行为会使含脂质食品的脂质谱发生变化,而这些变化可通过这些脂质组学分析方法检测。因此,通过将这些方法与化学计量学工具相结合,可以筛选出如食用油,牛奶和肉类等食品中的各种脂质作为食品认证的标志物。
● 总结与展望 ●
由于全球食品市场的发展以及消费者对具有某些特性的高品质食品的需求,食品质量保证和认证已成为消费者们最关注的问题之一。但是,新出现的食品欺诈行为和潜在的食品安全风险使得仅用常规方法无法实现该目标。迫切需要开发出更多的掺假检测新方法,并揭示样品内源性物质与食品质量特性之间的新关系。脂质组学方面的进展已经开发出了多种分析方法,可用于复杂样品中的脂质分析。正如上文所述,这些大规模的基于分子的方法在评估食品掺假,食品安全性,质量和可追溯性方面显示出真正具有吸引力的潜力。与传统的基于振动光谱的方法相比,这些方法显示出更高的灵敏度和选择性,并提供了更多的描述符来实现更好的样品分类。食品认证是一个多学科的应用研究领域,因此我们相信,随着仪器,分析策略和化学计量学工具的不断发展,这些基于多分析物的脂质组学方法将对食品认证产生更大的影响,从而形成更严格的食品法律和法规。