FSHW | 脂質(zhì)組學和全基因組測序鑒定了接種枯草芽孢桿菌的發(fā)酵金鯧魚（卵形鯧鲹）的血質(zhì)譜：本地菌株對脂質(zhì)變化的影響

本文系Food Science and Human Wellness原創(chuàng)編譯，歡迎分享，轉載請授權。

Abstract

接種發(fā)酵使水產(chǎn)品能夠快速發(fā)酵。尚未對接種發(fā)酵金鯧魚（卵形鯧鲹）的血脂譜進行研究。在這項研究中，從傳統(tǒng)發(fā)酵的金鯧魚（TF）中篩選出一種產(chǎn)生脂肪酶的具有耐鹽性的枯草芽孢桿菌，并用作發(fā)酵劑。全基因組測序分析顯示，該菌株攜帶4個成簇的規(guī)律間隔短回文重復序列結構以及2個編碼三酰甘油脂酶的基因。非靶向脂質(zhì)組學鑒定了枯草芽孢桿菌SCSMX-2發(fā)酵金鯧魚（IF）的6個主要類別的脂質(zhì)分子（833）。IF中共有28個脂質(zhì)分子上調(diào)，包括磷脂酰膽堿（PC）、三酰甘油（TAG）和溶血磷脂酰膽堿。枯草芽孢桿菌補充劑可增強聚烯基PC和中鏈和長鏈TAG的產(chǎn)生。富含亞油酸、二十二碳六烯酸（DHA）和二十碳五烯酸的IF主要分布在DHA、PC和磷脂酰乙醇胺的sn-2位。本研究揭示了IF的血質(zhì)譜，為枯草芽孢桿菌在發(fā)酵魚業(yè)中的應用提供了理論依據(jù)。

Introduction

目前，各種形式的營養(yǎng)不良仍作為全球主要健康問題存在。海洋魚類富含ω-3多不飽和脂肪酸（PUFA），如二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳五烯酸（DHA）和二十二碳五烯酸（DPA）。這些脂肪酸安全、營養(yǎng)且有益健康，為人類提供了高質(zhì)量的膳食蛋白來源，并且在全球范圍內(nèi)被認為對于確保未來的食品供應至關重要。金鯧魚（卵形鯧鲹）因其肉質(zhì)細嫩且品質(zhì)優(yōu)良，已成為中國、澳大利亞及其他國家重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖魚類。它在食用前通常經(jīng)過鹽漬和自然發(fā)酵的處理過程。發(fā)酵的金鯧魚風味是由一些具有特征香氣的揮發(fā)性化合物產(chǎn)生的。這種風味是通過酶的作用產(chǎn)生的，如由復雜微生物分泌的脂肪酶和蛋白酶，這些酶與魚體中的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等大分子發(fā)生反應。然而，發(fā)酵系統(tǒng)中的微生物群落是復雜的，需要較長時間才能形成占優(yōu)勢的微生物群落。此外，優(yōu)勢菌群的交替變化會導致風味化合物的變化。這些結果導致了發(fā)酵時間較長、環(huán)境依賴性強以及發(fā)酵魚品質(zhì)不穩(wěn)定的情況，這限制了該行業(yè)的升級和高質(zhì)量發(fā)展。最近接種功能性發(fā)酵劑已成為快速發(fā)酵和提高傳統(tǒng)發(fā)酵食品質(zhì)量的常用方法。

脂類物質(zhì)是魚類的重要組成部分，與魚類的營養(yǎng)價值、功能以及感官品質(zhì)密切相關。在發(fā)酵過程中，涉及脂肪分解和脂肪氧化的脂類物質(zhì)代謝，能夠顯著影響發(fā)酵魚類的風味品質(zhì)。脂解作用主要由內(nèi)源性脂酶、磷脂酶和微生物脂酶引起。微生物脂肪酶在脂肪降解過程中發(fā)揮著重要作用。通過接種具有脂肪酶活性的菌株，可以改善發(fā)酵食品的風味。到目前為止，對發(fā)酵魚的研究主要關注其微生物多樣性，易變的味道，安全特性和其他主題。然而，關于接種發(fā)酵魚產(chǎn)品中的血質(zhì)譜在發(fā)酵過程中的動態(tài)變化，尚未進行過系統(tǒng)的研究。為了在工業(yè)過程中更好地控制發(fā)酵金鯧魚產(chǎn)品的質(zhì)量，有必要監(jiān)測不同發(fā)酵階段脂質(zhì)成分及其衍生物的動態(tài)變化。

作為芽孢桿菌屬的一個種，枯草芽孢桿菌因其能夠分泌脂酶和蛋白酶等酶系統(tǒng)，以及其高環(huán)境適應性和非致病性，被廣泛應用于發(fā)酵食品中。然而，涉及本地微生物的發(fā)酵過程可能會導致發(fā)酵魚制品的脂質(zhì)成分發(fā)生變化。脂質(zhì)組學是代謝組學中最重要的分支，多年來它已經(jīng)吸引了食品科學研究領域科學界的廣泛關注。生物質(zhì)譜分析是脂質(zhì)組學研究中的核心技術。UHPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS技術因其高選擇性、高靈敏度、高效能和高分辨率的特性，已被逐漸應用于食品成分分析中。在先前的研究中，使用了UHPLC-Q-Exactive Orbitrap的無靶標脂質(zhì)組學方法，全面表征了金鯧魚傳統(tǒng)發(fā)酵過程中的血質(zhì)譜圖，并闡明了其變化背后的機制。因此，本研究采用UHPLC-Q-Exactive Orbitrap技術，一種非靶向脂質(zhì)組學方法，來表征接種枯草芽孢桿菌SCSMX-2的發(fā)酵金鯧魚的總體脂質(zhì)變化，并評估枯草芽孢桿菌SCSMX-2對發(fā)酵金鯧魚血質(zhì)譜的影響。該研究旨在識別用于發(fā)酵魚類工業(yè)生產(chǎn)的潛在起始菌種，并為控制其質(zhì)量提供理論基礎。

Results and Discussion

鑒定產(chǎn)生脂肪酶的微生物并分析其生長和酶活性特性

從TF中篩選出一種表現(xiàn)出相對較高脂肪酶活性的微生物，該微生物以甘油三油酸酯為底物。通過SEM觀察其形態(tài)，結果顯示該細菌呈棒狀（圖1A）。對該微生物的16S rRNA基因進行了測序，并使用NCBI數(shù)據(jù)庫的BLAST程序進行同源性匹配。結果顯示，SCSMX-2菌株與枯草芽孢桿菌具有100%的相似性。系統(tǒng)發(fā)育樹分析顯示，SCSMX-2株與枯草芽孢桿菌NRS6131最為相似（圖1B）。因此，根據(jù)其表型特征和分子鑒定，SCSMX-2被鑒定為枯草芽孢桿菌，并被命名為枯草芽孢桿菌SCSMX-2。

分析了枯草芽孢桿菌SCSMX-2的生長和酶活性特性。結果顯示，該菌株在pH 6、8、9的范圍內(nèi)具有較高生物量，其中在pH6時脂肪酶活性最高（圖1C、D）。經(jīng)過24 h的培養(yǎng)，其細胞密度隨著鹽度從0%增加到6%而增加（圖1C）。進一步增加鹽度會抑制其生長（圖1C）。然而，枯草芽孢桿菌SCSMX-2產(chǎn)生的脂肪酶在鹽度8%時具有最大酶活性（圖1D）。此外，枯草芽孢桿菌SCSMX-2的最適生長溫度為35 ℃，且在此溫度下檢測到最大酶活性（圖1C、D）。最適發(fā)酵溫度和pH條件可以抑制腐敗和有害微生物的生長，并改善發(fā)酵食品的風味。

圖1 脂肪酶產(chǎn)生菌的篩選及其生長和酶活性特征分析

枯草芽孢桿菌SCSMX-2的全基因組信息分析及其基因組功能注釋

對枯草芽孢桿菌SCSMX-2進行了全基因組測序分析，以揭示其與脂質(zhì)代謝相關的功能基因。通過原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量剪輯，總共獲得了1358401個讀數(shù)。最長和平均讀長分別為306054和9022.32 bp。GC-深度分析顯示，大多數(shù)點集中在狹窄范圍內(nèi)，這表明測序的菌株未受污染（圖2A）。枯草芽孢桿菌SCSMX-2的基因組是一個閉合的環(huán)狀DNA，基因組長度為4138878 bp，G+C含量為43.76%。在枯草芽孢桿菌SCSMX中，獲得了4109個CDS，平均G+C含量為44.49%，以及86個tRNA、30個rRNA和93個sRNA。大多數(shù)枯草芽孢桿菌SCSMX的CDS長度為200～1000 bp，大部分點（1338個）集中在1000 bp以上（圖2B）。使用CG View為枯草芽孢桿菌SCSMX繪制了染色體環(huán)狀基因組圖（圖2C）。

成簇的規(guī)律間隔短回文重復序列（CRISPR）和CRISPR-Cas系統(tǒng)（CRISPR相關蛋白），是一種在細菌和古菌中發(fā)現(xiàn)的獲得性免疫系統(tǒng)。它能夠特異性地抵抗外來核酸（如噬菌體和質(zhì)粒）的侵入，并防止橫向基因轉移，從而維持自身基因組的穩(wěn)定性。枯草芽孢桿菌SCSMX-2的全基因組包含四個CRISPR結構，這可能有助于枯草芽孢桿菌SCSMX-2的基因組穩(wěn)定性，并為功能菌株的靶向改造奠定基礎。

枯草芽孢桿菌SCSMX-2的基因利用NR、COG、GO和KEGG數(shù)據(jù)庫進行了注釋（圖2D）。總共有3313個基因被注釋到COG數(shù)據(jù)庫的23個類別中，還有810個基因與蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的運輸和代謝相關（圖2E）。GO注釋分析確定了大量參與ATP結合和DNA結合過程的基因，這些基因與膜成分相關（圖2F）。此外，KEGG注釋分析顯示，大多數(shù)基因與碳水化合物代謝、氨基酸代謝和脂質(zhì)代謝相關（圖2G）。通過NR數(shù)據(jù)庫，總共識別了55個與脂質(zhì)代謝相關的基因。這些基因包括兩個編碼甘油三酯（TAG）脂肪酶（EC3.1.1.3）的基因。

圖2 枯草芽孢桿菌SCSMX-2的全基因組信息分析及基因功能注釋

枯草桿菌SCSMX-2發(fā)酵金鯧魚發(fā)酵過程中脂質(zhì)的鑒定

利用基于UPLC-Q-Exactive Orbitrap MS的非靶向脂質(zhì)組學方法，監(jiān)測發(fā)酵過程中的IF變化。在陽離子化模式下檢測了699種脂質(zhì)的17亞類，包括磷脂酰膽堿（PC）、磷脂酰乙醇胺（PE）、溶血磷脂酰咖啡堿（LPC）、溶血脂酰乙酮胺（LPE）、酰基肉堿（ACar）、TAG、二酰甘油（DAG）、二酰甘醇三甲基氨基絲氨酸（DGTS）、纖維素非羥脂肪酸-鞘氨酸（Cer/NS）和其他脂質(zhì)（圖3A）。這些脂質(zhì)分為5類:甘油脂（GLs，75.39%）、甘油磷脂（GPs，16.17%）、纖維素脂（SPs，5.72%）、脂肪酸（FAs，2.43%）和醇脂（STs，0.29%）（圖3B）。負電離模式鑒定了169種脂質(zhì)，包括PC、PE、Cer/NS和葡聚糖酰二酰甘油（GlcADG）。這些脂質(zhì)分子分為4類和22亞類（圖3A，C）。隨后，將鑒定出的脂質(zhì)分子與獲得的833個脂質(zhì)分子結合。根據(jù)LIPIDMAPS數(shù)據(jù)庫，這些脂質(zhì)分為6大類：168個GP、78個SP、16個SL、42個FA、527個GL和2個ST。在這些類別中，GL含量最豐富，占所有脂質(zhì)量的63.19%，其次是GP（22.54%）（圖3D）。TAG（54.50%）在GL中豐度最高，其次是DGTS（6.00%）和DAG（25.2%）。在GPs中，PC占比最高，為13.33%，其次是PE（3.24%）。神經(jīng)酰胺非羥脂肪酸-二氫鞘氨酸（Cer/NDS）、己糖基神經(jīng)酰胺-非羥脂肪-二氫肌氨酸（HexCer/ND）和鞘氨酸蛋白（SM）是鞘氨酸中含量最豐富的脂質(zhì)。TAG是一種重要的脂質(zhì)，是能量和脂質(zhì)儲存的中間體，在動物體內(nèi)作為FA的轉運體。據(jù)報道，TAG、PC和PE是海魚組織中的主要脂質(zhì)。PC和PE在不飽和FAs中含量豐富，在加工過程中容易氧化，從而影響產(chǎn)品的風味和營養(yǎng)。此外，Cer是由FAs通過酰胺官能團與SM結合形成的，這些官能團在調(diào)節(jié)細胞分化、增殖和其他生物活動中起著重要作用。SM是一種典型的SP，存在于大多數(shù)魚類組織中，它在延緩自由基的橫向擴散方面具有重要作用。

圖3 在枯草芽孢桿菌SCSMX-2發(fā)酵金鯧魚過程中識別的脂質(zhì)亞類和脂質(zhì)分子的趨勢

枯草桿菌SCSMX-2發(fā)酵過程中差異豐富的脂質(zhì)分析

用于識別不同階段接種發(fā)酵金鯧魚中差異脂質(zhì)分子的標準基于OPLS-DA模型，如下：投影值的重要性＞1，折變值（FC）＞1.6，或FC＜0.5，P＜0.05。簡而言之，分別在B0D與B5D、B5D與B10D、B10D與B15D和B15D與B20D的四個比較對中選擇了99、45、48和57個差別脂質(zhì)分子。GLs（TAG、DAG和DGTS）和GPs（PC和PE）是主要的差別脂質(zhì)。此外，在B0D與B5D、B5D與B10D、B10D與B15D和B15D與B20D的4對比較組中，分別有75、6、1和50個脂質(zhì)分子下調(diào)，24、39、47和7個脂質(zhì)蛋白分子上調(diào)。從發(fā)酵第5 d到第15 d，幾乎所有篩選出的差別脂質(zhì)分子都表現(xiàn)出上調(diào)。這些結果表明，發(fā)酵時間對IF中的脂質(zhì)種類有很大影響。發(fā)酵20 d后，與TF組相比，IF組有28個脂質(zhì)分子上調(diào)，4個脂質(zhì)蛋白下調(diào)。上調(diào)的脂質(zhì)分子中包含了2個LPC、2個LPEs、2個氧化磷脂酰膽堿（OxPC）、1個硫代己糖酰胺羥脂肪酸（SHexCer）、2個TAG和18個PC，表明枯草桿菌SCSMX-2顯著改變了發(fā)酵金鯧魚脂質(zhì)分子。

為了進一步探索發(fā)酵過程中IF中差異脂質(zhì)的動態(tài)變化，對每種脂質(zhì)類別的相對峰強度進行了分析（圖4A）。總GLs在發(fā)酵過程中表現(xiàn)出動態(tài)變化。峰強度在發(fā)酵的第5天達到最高，隨后在接下來的5 d發(fā)酵過程中呈下降趨勢，之后保持穩(wěn)定，而總體峰強度繼續(xù)增加。在10 d的發(fā)酵過程中，GPs的含量急劇增加，隨后急劇下降，與20 d新鮮樣品中的含量相比略有下降。FA在20 d的發(fā)酵過程中顯著增加。總SPs表現(xiàn)出總體上升趨勢。IF中總GP、FA和SP的觀測峰強度高于傳統(tǒng)發(fā)酵組，而GL的峰強度較低。這可能是因為GL主要由TAG組成，而微生物脂酶對TAG的外部酯鍵具有立體特異性，促進TAG的水解產(chǎn)生甘油和FA（圖4B）。

生成了熱圖來說明脂質(zhì)亞類的相對含量，以分析IF重要差異脂質(zhì)分子的變化。中鏈和長鏈三酰甘油（MLCT）是一類新型功能性脂質(zhì)，在同一甘油分子中同時含有長鏈FA（LCFA）和中鏈FA。這些脂類物質(zhì)在營養(yǎng)和體內(nèi)代謝方面具有中長鏈甘油三酯的優(yōu)點，同時克服了自身的不足之處。總的來說，IF中鑒定出了49種MLCT物種（圖4C）。發(fā)酵15 d后，36種功能性脂類物質(zhì)增加，這些脂類物質(zhì)包含重要的脂肪酸，如月桂酸（12:0）、棕櫚酸（16:0）、棕櫚醇酸（16:1）、十七烷酸（17:0）、油酸（18:1）、花生四烯酸（20:0）、EPA（20:5）和DHA（22:6）。在枯草芽孢桿菌SCSMX-2菌株的發(fā)酵作用下，MLCT的含量在15 d后有所增加。與傳統(tǒng)的發(fā)酵組相比，MLCT的含量在SCSMX-2菌株發(fā)酵15 d后略微升高。經(jīng)過20 d的發(fā)酵后，接種組中的MLCT水平略低于TF組，這可能是因為由枯草芽孢桿菌SCSMX-2產(chǎn)生的脂肪酶促進了發(fā)酵金鯧魚體內(nèi)的TAG水解。

多烯磷脂是一種磷脂類型，其sn-1和sn-2位點含有ω-3脂肪酸，這種磷脂對健康具有很高的營養(yǎng)價值。總共在IF中獲得了22種多烯磷脂（圖4D）。其中，有19種多烯磷脂酰膽堿（PPCs），如PC（20:2/20:2）、PC（18:2/18:2）、PC（16:3/24:4）等。這些PPCs大多含有DHA（22:?6）。值得注意的是，這些脂質(zhì)成分在發(fā)酵20 d后有所增加。PE分子含有三種多烯磷脂：PE（18:2/18:2）、PE（16:?4/26:4），和PE（16:3/24:4），其中PE（16:4/26:4）和PE（16:3/24:4）在發(fā)酵20 d后顯示出增加的趨勢。此外，如圖4D所示，IF中的多烯磷脂含量顯著高于TF中的含量。這表明枯草芽孢桿菌SCSMX-2有助于發(fā)酵金鯧魚中多烯磷脂，特別是富含DHA的PC的產(chǎn)生，這進一步提高了發(fā)酵金鯧魚的營養(yǎng)價值。此外，磷脂酰膽堿是生物膜的重要組成部分之一。它不僅起到乳化劑的作用，避免發(fā)酵過程中大量水分流失導致魚類老化，還能將多余的脂質(zhì)分散成更小的液滴，因此在發(fā)酵后期階段導致發(fā)酵金鯧魚表面形成油層。對于LPCs，IF中也鑒定出了6種LPCs，包括LPC（20:2）、LPC（22:5）、LPC（18:2）、LPC（18:0）、LPC（16:0）和LPC（18:1）。最后4種LPCs在發(fā)酵5 d時含量最高，之后逐漸下降。在發(fā)酵結束時，它們的含量高于TF。溶血磷脂是磷脂代謝的中間產(chǎn)物，是重要的細胞膜成分，介導磷脂合成并幫助蛋白質(zhì)插入細胞膜。其產(chǎn)生與磷脂降解或酶解有關。

圖4 枯草芽孢桿菌SCSMX-2發(fā)酵過程中特定脂類物質(zhì)的變化

重要差異脂分子（TAG、DAG、PE和PC）在枯草芽孢桿菌SCSMX-2發(fā)酵金鯧魚過程中的FA定位

大多數(shù)脂質(zhì)分子由甘油主鏈和FA組成。這些FA的sn位置分布、不飽和度和鏈長通過改變脂質(zhì)生物利用度顯著影響脂質(zhì)代謝。因此，進一步評估了GL和GP中主要脂質(zhì)組分（TAG、DAG、PC和PE）的FA組成及其sn位置。如圖S5所示、多不飽和脂肪酸是脂肪酸中最重要的脂肪酸，其次是飽和脂肪酸（SFA）和單不飽和脂肪酸（MUFA）。進一步分析FAs表明，花生四烯酸（20:0，21.62%）是TAG中SFA中含量最豐富的FA。油酸（18:1，28.7%）在多不飽和脂肪酸中占主導地位，EPA（20:5），DPA（22:35）和DHA（22:36）在TAG的多不飽合脂肪酸中合計占15.00%（圖5A）。DAG分子僅由5種FA組成：月桂酸（12:0，100%）、肉豆蔻酸（14:1，100%）、亞油酸（18:2，100%）、亞麻酸（18:3，50%）和EPA（20:5，50%）（圖5B），這些也是主要的FA。此外，PC中最豐富的SFA、MUFA、DUFA和PUFA分別是棕櫚酸（16:0，21.43%）、C19:1（22.73%）、亞油酸（18:2，35.00%）和DHA（22:6，27.66%）（圖5C）。對PE的分析顯示，棕櫚酸（16:0）、硬脂酸（18:0）、油酸（18:1）、亞油酸（18:2）和EPA（20:5）代表了最豐富的SFA、MUFA、DUFA和PUFA，分別為33.33%、33.33%、100%、100%和30.00%（圖5D）。當ω-3/ω-6比值高時，魚中的多不飽和脂肪酸可能降低乳腺癌和動脈粥樣硬化的風險。上述結果表明，IF具有較高的營養(yǎng)價值。

圖5 枯草芽孢桿菌SCSMX-2發(fā)酵金鯧魚中不同TAG、DAG、PE和PC組中的FA種類分析，以及SFA、MUFA、DUFA和PUFA的相對含量

如圖6所示，多不飽和脂肪酸（PUFAs）是TAG中sn-1、sn-2和sn-3位置的主要脂肪酸來源。在TAG分子中，最大的比例出現(xiàn)在十七烷酸（17:0）的sn-1位置、花生四烯酸（20:0）的sn-2位置以及EPA的sn-3位置。TAG分子更有可能被胰腺脂酶水解，其中MCFA位于sn-1位置，LCFA位于sn-2位置。月桂酸（12:0）、肉豆蔻酸（14:1）和亞麻酸（18:3）位于二甘油酯（DAG）的sn-1位，這些脂肪酸在sn-1位具有相同的比例。亞油酸（18:2）和EPA（20:5）出現(xiàn)在DAG的sn-2位，其中亞油酸（18:2,66.67%）是該位置最豐富的脂肪酸。PC分析顯示，脂肪酸在sn-1位的豐度顯著高于sn-2位。在PC sn-1中，飽和脂肪酸占最大比例（43.33%），棕櫚酸（16:0,8.33%）是sn-1位的主要脂肪酸。PUFA是sn-2位最豐富的脂肪酸，占sn-2位總脂質(zhì)的81.67%。其中，DHA（22:6,21.67%）在該位置含量最高。飽和脂肪酸在PE的sn-1位數(shù)量最多，而PUFA在sn-2位豐富。棕櫚酸（16:0）、油酸（18:0）和亞油酸（18:1）在sn-1位占最高比例（每種脂肪酸25.00%）。EPA（27.27%）在sn-2位占最大比例。先前的研究發(fā)現(xiàn)，位于磷脂sn-2位的PUFA更容易氧化，導致構象變化，進而導致氧化磷脂的解離。

圖6 SFAs、MUFAs和PUFAs在枯草芽孢桿菌SCSMX-2發(fā)酵金鯧魚脂分子sn-1和sn-2位置上的定位

Conclusion

本研究基于非靶向脂質(zhì)組學分析了IF中的血質(zhì)譜，以揭示枯草桿菌SCSMX-2對脂質(zhì)變化的影響。從TF中篩選出一株產(chǎn)脂肪酶菌株，鑒定為枯草桿菌。其脂肪酶在35 °C時具有最大的催化效率。對整個基因組進行了測序，結果顯示它由單個環(huán)狀染色體組成。此外，在該菌株中發(fā)現(xiàn)了2個編碼脂肪酶的基因。在不同發(fā)酵期接種枯草桿菌SCSMX-2的發(fā)酵金鯧魚中，共鑒定出833個脂質(zhì)分子。這些脂質(zhì)分子分為6大類：GP、GL、SP、FA、SL和ST，分別占總脂質(zhì)量的22.54%、63.19%、11.15%、5.04%、1.92%和0.24%。與TF中的脂質(zhì)分子相比，IF中共有28個脂質(zhì)分子上調(diào)，包括PC、TAG和LPC。值得注意的是，枯草桿菌SCSMX-2促進了富含DHA的多烯磷脂的形成以及發(fā)酵金鯧魚的MLCT的形成。此外，UFAs中的TAG、DAG、PE和PC的相對含量，特別是油酸、亞油酸和DHA，在IF中優(yōu)于其他物質(zhì)。值得注意的是，多不飽和脂肪酸主要位于PC和PE的sn-2位置以及TAG和DAG的sn-3和sn-2的位置。總的來說，研究結果表明，接種枯草桿菌SCSMX-2顯著改變了發(fā)酵金鯧魚的血質(zhì)譜，并提高了其營養(yǎng)價值。

Lipidomics and whole-genome sequencing identify lipid profiles in fermented golden pompano (Trachinotus ovatus) inoculated with Bacillus subtilis: influence of indigenous strains on lipid changes

Yanyan Wua,b,c,d,*, Huifang Wanga, Huan Xianga, Di Wanga,c,d, Chunsheng Lia,c,d, Shengjun Chena,c,d, Yongqiang Zhaoa,c,d, Yueqi Wanga,b,c,d,*

a Key Laboratory of Aquatic Product Processing, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, National R&D Center for Aquatic Product Processing, South China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Guangzhou 510300, China

b Guangxi Colleges and Univerisities Key Laboratory Development and High-value Utilization of Buibu Gulf Seafood Resources, College of Food Engineering, Beibu Gulf University, Qinzhou 535000, China

c Co-Innovation Center of Jiangsu Marine Bio-industry Technology, Jiangsu Ocean University, Lianyungang 222005, China

d Collaborative Innovation Center of Seafood Deep Processing, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China

*Corresponding author.

Abstract

Inoculated fermentation enables rapid fermentation of aquatic products. No studies have been conducted on the lipid profiles of inoculated fermented golden pompano (Trachinotus ovatus). In this study, a lipase-producing Bacillus subtilis with salt tolerance was screened from traditionally fermented golden pompano (TF) and used as a starter culture. Whole-genome sequencing analysis revealed it carries 4 clustered regularly interspaced short vpalindromic repeats structures and 2 genes encoding triacylglycerol lipase. Untargeted lipidomics identified lipid molecules (833) in 6 major classes from B. subtilis SCSMX-2 fermented golden pompano (IF). A total of 28 lipid molecules were upregulated in IF, including phosphatidylcholines (PCs), triacylglycerols (TAGs), and lysophosphatidylcholine. B. subtilis supplementation enhanced the production of polyenyl PCs and medium- and long-chain TAGs. The IF rich in linoleic, docosahexaenoic acids (DHA), and eicosapentaenoic acid were primarily distributed in the sn-2 position of DHA, PC and phosphatidylethanolamine. This research revealed the lipid profiles of IF, providing theoretical basis for the application of B. subtilis in the fermented fish industry.

Reference:

WU Y Y, WANG H F, XIANG H, et al. Lipidomics and whole-genome sequencing identify lipid profiles in fermented golden pompano (Trachinotus ovatus) inoculated with Bacillus subtilis: influence of indigenous strains on lipid changes[J]. Food Science and Human Wellness, 2025, 14(6): 9250141. DOI:10.26599/FSHW.2024.9250141.

翻譯：羅敬（實習）

編輯：梁安琪；責任編輯：孫勇

封面圖片：攝圖網(wǎng)

為系統(tǒng)提升我國食品營養(yǎng)與安全的科技創(chuàng)新策源能力，加速科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉化，推動食品產(chǎn)業(yè)向綠色化、智能化、高端化轉型升級，由北京食品科學研究院、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，合肥工業(yè)大學、安徽農(nóng)業(yè)大學、安徽省食品行業(yè)協(xié)會、安徽大學、合肥大學、合肥師范學院、北京工商大學、中國科技大學附屬第一醫(yī)院臨床營養(yǎng)科、安徽糧食工程職業(yè)學院、安徽省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所、安徽科技學院、皖西學院、黃山學院、滁州學院、蚌埠學院共同主辦的“ 第六屆食品科學與人類健康國際研討會 ”，將于 2026年8月15-16日（8月14日全天報到） 在 中國 安徽 合肥 召開。

長按或微信掃碼進行注冊

會議招商招展

聯(lián)系人：楊紅；電話：010-83152138；手機：13522179918（微信同號）