應用高解析質譜法探討挪威與智利養殖鮭魚之小分子指紋分布差異

Abstract

挪威與智利是養殖大西洋鮭魚的主要生產國，然而來自這兩個產地的鮭魚產品因養殖環境和用藥情形不同而背負不同聲譽。本研究目的是以高解析質譜法分析與比較挪威與智利養殖鮭魚的小分子指紋 (small-molecule fingerprints)，探討有機化合物分布是否因產地來源而有所差異。 本研究從一般消費者較容易購得鮭魚的超市與賣場，收集來自挪威與智利之鮭魚樣本（分別是30個與33個）。樣本經溶劑萃取與淨化後，使用液相層析－四極桿／飛行時間質譜系統獲取所有潛在小分子化合物 (m/z 70-1100) 的分子離子與碎片離子資訊。我們提取正、負離子分子波峰後，以同位素標記化學品對波峰面積進行標準化；再以分子波峰為變項，利用多變量分析法建立產地鑑別模型。確定小分子整體分布隨產地不同之後，以單變量分析法篩選出於兩產地相對含量差異明顯的特徵化合物。最後透過查找資料庫、比對分子離子與碎片離子準確質量，完成特徵化合物鑑定。 本研究成功應用非目標分析法解析養殖大西洋鮭魚產品的小分子化學指紋。以870個正離子分子與702個負離子分子所建構的偏最小平方判別分析模型（R2>0.8、Q2>0.6）、與正交偏最小平方判別分析模型（R2Y>0.9、Q2>0.7），均穩健區別來自兩產地之樣本（permutation test p<0.05），顯示挪威與智利養殖鮭魚之化學組成截然不同。透過單變量分析，本研究篩選出有60個與35個化合物分別在智利與挪威鮭魚產品中相對含量較高（log2 fold change 絕對值>1.5倍、p<0.05），並完成其中37個特徵化合物的鑑定。特徵化合物以內生性物質為主，其中二肽及n-3與n-6脂肪酸在智利鮭魚產品中相對含量較高（2.89倍至16.9倍）。反之，外源性化合物聚乙二醇在挪威鮭魚產品中相對含量為智利產品的4.4倍以上。 本研究證實挪威與智利所生產的大西洋鮭魚產品小分子指紋有所差異，此單一品系水產之產地差異可能主要來自飼料成分等養殖條件。本研究未發現挪威與智利鮭魚在藥物與污染物殘留上有明顯不同，證實養殖業之動物用藥與環境管理具有一致性。後續研究可針對本研究所提出之特徵化合物進行定量分析，以做為產地鑑別之依據。