腌腊肉制品中羟基十八碳二烯酸（HODEs）的形成机制

Hydroxyoctadecadienoic acids (HODEs) are secondary oxidation products of linoleic acid (LA). The high level of HODEs in blood facilitates developments of some human diseases, and the safety risk from exogenous HODEs should be paid attention to. In the previous studies, the applicant found HODEs exists widely in cured meat products, and the content increases with prolonging of processing time. However, the formation mechanism remains largely unknown. In the present project, liposomes will be built using 1-Palmitoyl-2-linoleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine [PC(16:0/18:2)], and formation dynamics of HODEs through oxidations induced by 15-lipoxygenase-1 (15-LOX-1) and Fenton reagents will be studied. The rate-limiting steps will be identified respectively, and the relationship between the two paths will be observed as well. Into a system simulating sausage manufacturing, 13C isotope-labeled PC(16:0/18:2) will be added, and variations of molecular species of phospholipids, lysophosphatidylcholine, free fatty acids and activities of endogenous enzymes will be investigated. The variations of 13C isotope-labeled LA, hydroperoxyoctadecadienoic acids (HPODEs) and HODEs will be studied by LC-MS/MS. Dynamical characteristics of the two paths and their contribution to the formation of HODEs will be verified. The result will provide a theoretical basis for controlling the level of HODEs in meat products, and a novel connotation for studies on lipid oxidation in processing of meat products.

羟基十八碳二烯酸（HODEs）是亚油酸（LA）的次级氧化产物，人体内HODEs水平升高促进多种疾病发生或发展，因此外源性HODEs具有潜在的食品安全隐患。我们前期研究发现，腌腊肉制品普遍含有HODEs，且含量随加工时间延长而增加，但形成机制尚不明确。本项目拟在前期工作基础上，进一步研究脂肪氧合酶氧化和自由基氧化卵磷脂[PC(16:0/18:2)]形成HODEs的动力学特性，明确两种氧化途径的相互关系和影响因素；在香肠内环境模拟体系中添加13C同位素标记的PC(16:0/18:2)，跟踪肌内磷脂分子种、游离脂肪酸组成、溶血卵磷脂、内源酶活性、HODEs以及13C同位素标记的LA、HODEs等的演变，验证两种氧化途径的相互关系和贡献权重，解析腌腊肉制品中HODEs的形成机制。研究成果可以为腌腊肉制品中HODEs含量控制的工艺改进提供理论依据，为肉制品脂质氧化研究提供新的内涵。

肌内磷脂降解对腌腊肉制品品质具有重要影响。肌内磷脂水解氧化产生的一系列次级氧化产物，可直接参与腌腊风味的形成。但羟基十八碳二烯酸（HODE）等，对人类身体健康具有毒害作用。本项目以磷脂酰胆碱为对象，通过提取动物肌肉PLA2粗酶、以及重组表达猪肉脂肪氧合酶（12-LOX），探究磷脂酰胆碱（PC）水解、氧化形成HODEs的酶学和非酶学机制；利用酶促氧化和非酶促氧化形成HODEs异构体的差异，解析香肠加工过程中酶促氧化产生的HODEs对总HODEs水平的贡献，阐明酶促和非酶促两种脂质氧化模式的演替。结果表明：在自由基诱导的自动氧化中，亚油酸（LA）产生四种等量HODEs异构体：9-Z,E-HODE、9-E,E-HODE、13-Z,E-HODE和13-E,E-HODE；在重组猪肉12-LOX作用下，LA几乎只产生-E,Z-HODEs异构体，Z,E-HODEs : E,E-HODEs为3.5∶96.5；PC经PLA2水解、12-LOX氧化形成HODEs的酶学途径中，12-LOX催化LA氧化是速度决定步骤；HODEs酶促氧化和自由基诱导自动氧化形成途径之间无竞争关系；腌腊肉制品中，PC的初级氧化产物PC-OOH是过氧化值的主要组分；动物（牛、猪、鸡）肌肉PLA2粗酶具有水解PLPC、PLPC-OOH和PLPC-OH的活性，水解产物分别为亚油酸、亚油酸氢过氧化物（HPODE）和HODEs；在香肠加工过程中，同时存在四种HODEs异构体；Z,E-HODEs/E,E-HODEs在干燥后期呈现持续、缓慢下降的趋势；在腌制和干燥阶段初期，脂质氧化以LOX催化的酶促氧化为主，但在干燥后期，非酶促氧化逐渐取代酶促氧化成为主要的氧化模式。项目研究成果，不仅为腌腊肉制品中 HODEs 含量控制的工艺改进提供理论依据，也为加工肉制品脂质氧化研究提供新的内涵。