鱼露制品因其独特的香气和口感深受消费者欢迎。研究表明，鱼露富含人体所需的必需氨基酸、多种矿物质元素和维生素等营养成分，此外，鱼露还具有降血压、降低胆固醇、抗氧化等生理功效。快速发酵工艺不仅可以缩短传统鱼露的发酵周期，还可以改善鱼露的风味、提高鱼露的品质。大黄鱼是我国重要的海水养殖鱼类之一，其加工副产物鱼卵因富含二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）以及人体所需的多种营养物质，具有较高的开发利用价值。有望作为鱼露发酵的优质原料，但目前这方面的研究较少。

代谢组学包括核磁共振（NMR）技术、气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术和液相色谱-质谱（LC-MS）联用技术等。福建农林大学食品科学学院的周 静、梁 鹏*等以大黄鱼鱼卵为鱼露发酵原料，采用外加酶、外加曲、保温发酵相结合的方法快速发酵获得大黄鱼鱼卵鱼露制品，并尝试采用代谢组学技术系统地揭示大黄鱼鱼卵鱼露发酵过程中形成的代谢产物及其代谢通路与形成机制，旨在为我国鱼露发酵行业的发展提供参考依据。

01

大黄鱼鱼卵鱼露发酵过程中代谢物多元统计分析

PCA结果

如图1所示，K-5和K-10组内分别有一个样品与其余2 个样品之间存在一定的距离，可能是实验存在的误差导致。其余样本的平行样品都较为集中。此外，大黄鱼鱼卵鱼露发酵5、10、15、20、25 d与30 d的大黄鱼鱼卵鱼露样本距离较远，说明鱼露发酵前期与后期的代谢产物差异较大，变化较为明显。

OPLS-DA结果

由图2可以看出，样品在OPLSDA得分图中组内的聚类较良好，组间分离较为显著。其中图2a～e的R 2X 、R 2Y 、Q 2 分别为（0.928，1，0.94）、（0.823，0.993，0.96）、（0.719，0.997，0.97）、（0.646，1，0.911）、（0.658，0.998，0.934），表明所选组建可以对数据分别集中92.8%、82.3%、71.9%、64.6%、65.8%的变化进行建模。与PCA得分图相比，OPLS-DA得分图更能体现组间的差异。

02

大黄鱼鱼卵鱼露发酵过程中差异代谢物的筛选

如表1所示，其中包括10种糖、9种醇、7种氨基酸、6种有机酸、4种酯、3种醛、1种脂肪酸以及6种其他化合物。通过对46种初级代谢物进行凝聚层次聚类热图分析得到图3结果表明，大黄鱼鱼卵鱼露发酵过程中代谢物被分为2 个大类，每个大类有2 个亚类，共4 个亚类。第1大类第1亚类有1种醛；第1大类第2亚类有24种，分别为6种糖、5种有机酸、5种醇、2种酯、1种醛、1种脂肪酸、1种氨基酸和3种其他化合物；第2大类第1亚类有19种，分别为6种氨基酸、4种醇、4种糖、1种醛、1种有机酸和3种其他化合物；第2大类第2亚类有2种酯。

鱼露的差异代谢物中只检测到1种多不饱和脂肪酸，即为EPA，其能预防老年痴呆症和抗炎症，有效降低心血管疾病的发病率，对人与动物的生长发育起着重要作用。由图3可以看出，EPA的相对含量在发酵过程中不断增加，在发酵第30天相对含量较高。鱼露中的其他化合物包括呋喃、酮和酚类化合物。呋喃是由美拉德反应或氨基酸的热分解产物产生的，酮类与脂肪酸氧化有关。

03

差异代谢物通路分析

如图4、表2所示，根据代谢通路影响值从大到小的代谢通路分别为缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成，蛋白质消化吸收，半乳糖代谢，氨酰-tRNA生物合成，甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢，硫代葡萄糖苷生物合成，三羧酸循环，氨基酸的生物合成，莽草酸类生物碱的生物合成，磷酸肌醇代谢，不饱和脂肪酸的生物合成。影响值分别为0.130 43、0.106 38、0.086 957、0.076 923、0.06、0.051 948、0.05、0.04 687 5、0.041 667、0.021 277、0.013 514。在所有代谢通路中，氨基酸的生物合成与其他代谢通路存在密切联系。

如图5所示，缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成与甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸的代谢密切相关。表现为甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢通路中所产生的苏氨酸经苏氨酸脱水酶脱氨脱水形成α-酮丁酸，再和丙酮酸在乙酰乳酸合酶的作用下合成α-乙酰-α-羟丁酸，经乙酰乳酸变位酶/还原酶合成α,β-二羟-β-甲基戊酸，接下来经二羟酸脱水酶合成α-酮-β-甲基戊酸，结合谷氨酸在分支链氨基酸谷氨酸转氨酶作用下最终合成异亮氨酸。缬氨酸和亮氨酸的合成首先由丙酮酸脱羧后与另一个丙酮酸缩合，形成α-乙酰乳酸。然后还原、变位、脱水形成α-酮异戊酸。这是一个分支点，如果转氨可生成缬氨酸，否则就与乙酰辅酶A缩合，进入亮氨酸支路，形成α-酮异己酸再转氨，即生成亮氨酸。

从图6可以直观比较大黄鱼鱼卵鱼露发酵过程中15种关键代谢物的相对含量差异。其中L-缬氨酸、L-异亮氨酸、L-丝氨酸、L-苯丙氨酸参与了蛋白质消化吸收，氨酰-tRNA生物合成，氨基酸的生物合成。L-苯丙氨酸、L-缬氨酸、L-异亮氨酸参与了硫代葡萄糖苷生物合成，甘氨酸、L-丝氨酸和DL-苏氨酸参与了甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢，L-缬氨酸、L-亮氨酸和L-异亮氨酸参与了缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成。氨基酸类的差异代谢物参与了多条代谢通路，说明氨基酸对于代谢通路的影响较大，同时也说明在大黄鱼鱼卵鱼露发酵过程中，氨基酸的相对含量变化较大代谢助力了大黄鱼鱼卵鱼露风味的形成。琥珀酸主要参与三羧酸循环和莽草酸类生物碱的生物合成，α-D-葡萄糖主要参与了半乳糖代谢和莽草酸类生物碱的生物合成，肌醇参与了磷酸肌醇代谢，EPA参与了不饱和脂肪酸的生物合成。

结 论

基于GC-TOF-MS建立大黄鱼鱼卵鱼露发酵过程中不同时间段的代谢产物的分析方法，用于揭示大黄鱼鱼卵发酵过程中形成的差异代谢产物及其代谢通路。以P值不大于0.05且VIP值不小于1为筛选条件得到包括糖类、醇类、氨基酸、酯类、醛类等在内的46种差异代谢物。进一步对差异代谢物的代谢通路进行分析，发现缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成，蛋白质消化吸收，半乳糖代谢，氨酰-tRNA生物合成，甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢，硫代葡萄糖苷生物合成，三羧酸循环，氨基酸的生物合成，莽草酸类生物碱的生物合成，磷酸肌醇代谢，不饱和脂肪酸的生物合成等11 条关键代谢通路，并且发现影响代谢通路的15种极显著差异的代谢物种氨基酸类代谢物参与了多条代谢通路。本方法的建立和代谢产物的分析，为大黄鱼鱼卵鱼露的工业化生产提供了理论支持，对于大黄鱼鱼卵鱼露的发酵过程进行质量控制有重要意义。