气相色谱-质谱指纹图谱联用技术是将样品质谱图进行相似性分析，将具有代表性的图谱进行提取，以为后期样品掺假鉴别和产地溯源提供帮助，该方法在肉品中应用较少，但在药品及其他食品中应用较为广泛。陈学敏等[1]通过顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用法研究欧拉羊肉熟制时的挥发性风味物质，并构建相应指纹图谱。Han Jingtao等[2]通过气相色谱技术确定4 种蟹中7 种特征性脂肪酸，建立我国4 种主要经济蟹的脂肪酸指纹图谱。马瑜璐[3]利用气相色谱-质谱联用技术构建指纹图谱对猪肉新鲜度进行评价，结果表明，所得指纹图谱可对9 个猪肉样品进行新鲜度等级划分。李吉光等[4]利用气相色谱-质谱技术构建不同产地黑果枸杞脂肪酸指纹图谱，并分析各地黑果枸杞的主要脂肪酸含量和差异脂肪酸。Fang Guihua等[5]通过气相色谱指纹图谱技术和化学计量学方法实现对油脂掺假的分类、预测和检测；王琼芬等[6]利用脂肪酸指纹图谱对48 批天然鱼肝油样品进行掺假检验，共检出3 批掺假鱼肝油；Lu[7]通过气相色谱-质谱技术建立鱼腥草注射液标准指纹图，能够对不同生产厂家进行区分；唐芳[8]建立了7 种植物油的标准指纹图谱，可用于定性鉴别植物油脂掺假问题；钟丹[9]通过气相色谱指纹图谱对多批不同产地茶油和植物油进行鉴别，并评价茶油品质，为茶油品质评价和质量把控标准的制定提供基础。刘雪娇[10]构建黑龙江不同品种大豆气相色谱指纹图谱，结合一系列技术合成大豆品种条形码和二维码。Esteki等[11]建立伊朗本地6 个不同区域核桃油的脂肪酸指纹图谱，并通过主成分分析和线性判别进行验证，确定脂肪酸指纹图谱技术可以用于不同区域核桃油品种的鉴别。
内蒙古地区羊肉因纯天然的地理优势，深得大众喜爱[12]。乌珠穆沁羊产自内蒙古锡林郭勒盟乌珠穆沁草原，适应性强，适于天然草场四季大群牧饲，具有生长发育快、成熟早、肉质细嫩、肉脂产量高等优点，是一种肉脂兼用粗毛羊品种，适于肥羔生产。羊肉中脂肪酸含量对其营养价值有重要影响。杜泊羊和萨福克羊均为我国引进用于杂交的优秀肉羊品种。杜泊羊原产自南非[13]，是一种肉用绵羊品种，杜泊羔羊生长迅速，断奶体质量大，具有早期采食的能力，平均日增体质量200 g以上，3.5～4 月龄的杜泊羊体质量可达36 kg[14-15]，屠宰胴体质量约为16 kg，且胴体肉质细嫩、多汁、色鲜、瘦肉率高[16]，品质优良。杜泊羊与小尾寒羊、大尾寒羊和洼地绵羊相比，生长速率和出肉率均有显著优势。萨福克羊原产自英国，成熟时间早、出肉率高、肉质好、瘦肉率和繁殖率高且适应性强[17]，是世界公认的用于终端杂交的优良父本品种[18]。
本实验通过气相色谱技术建立内蒙古地区乌珠穆沁羊、杜泊羊和萨福克羊的脂肪酸标准指纹图谱，对3 个肉用绵羊品种间差异进行相似度分析，为后期肉用绵羊的掺假鉴别提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
乌珠穆沁羊（6 月龄、胴体质量约15 kg）采自内蒙古乌珠穆沁原种场；杜泊羊和萨福克羊均为去势公羊，采自赛诺国家级核心育种场。3 个品种样各采集6 只，取第6～8肋间背最长肌，放于液氮中运输至实验室，于－80 ℃冷冻保存备用。
甲醇、正己烷（均为质谱级） 美国Thermo Fisher公司；丙酮（色谱级） 天津大茂化学试剂厂；氢氧化钾、浓硫酸（均为分析纯） 天津市富宇精细化工有限公司。
1.2 仪器与设备
GC-5977B气相色谱质谱仪 美国Agilent公司；QL-901涡旋仪 海门市其林贝尔仪器制造有限公司；DK-8D水浴锅 上海一恒科技有限公司。
1.3 方法
1.3.1 气相色谱质谱分析肌间脂肪酸
参考刘志红等[16]的方法，采用气相色谱质谱联用仪对羊肉中37 种脂肪酸进行检测。取5 g羊肉样品充分研磨后放于水解管中，加入0.7 mL 10 mol/L氢氧化钾溶液和5.3 mL甲醇，密封后水浴加热1.5 h，加入0.58 mL 24 mol/L硫酸溶液，混匀，继续水浴加热1.5 h，加入正己烷，涡旋，取上清液，待测。
气相色谱条件：Aglient 112-88A7 HP-88色谱柱（100 m×0.250 mm，0.20 μm），压力33.373 Pa，总流量13 mL/min，进样口温度220 ℃，采用9∶1分流模式进样，载气氦气，上样量1 μL。升温程序：起始柱温120 ℃，保持5 min，然后以3 ℃/min升温至150 ℃，保持28 min，最后以1.5 ℃/min升温至220 ℃，保持10 min。
质谱条件：全扫描模式，溶剂延迟时间5 min，增益10，离子源温度230 ℃（最高250 ℃），四极杆温度150 ℃（最高200 ℃）。
1.3.2 脂肪酸质谱处理
通过Qualitative Analysis B.07.00软件对质谱图进行前期积分、提取保留时间和相对峰面积处理，提取文件以Excel格式导出，对上机运行时间、信号、保留时间、峰高和峰面积进行整合，将得到的图谱文件在中药色谱指纹图谱相似度评价软件（2012.13072版）中生成该物质的对照指纹图谱。再通过该软件将3 个品种的对照指纹图谱输入，选择3 个品种的共有峰进行相似度分析，然后将硬脂酸（C18:0）设为参比峰，计算12 个可识别共有峰的相对峰面积和保留时间，并进行主成分分析。
1.3.3 方法学分析
选取同一样品按照1.3.1节方法提取脂肪酸并进行检测，连续上样6 次，计算各特征峰峰面积的相对标准偏差（relative standard deviation，RSD），进行仪器精密度、稳定性和重复性分析。
2 结果与分析
2.1 方法精密度、稳定性、重复性分析结果
取实验中的杜泊羊背最长肌为样品，由于每个样品检测需要1.6 h，因此每个样品稳定性需要在10 h内按照精密度实验的方法，计算其特征峰保留时间和峰面积的RSD，由表1可知，保留时间RSD为0.22%～0.69%，均小于2%，而峰面积RSD均小于5%，说明实验方法精密度和稳定性均良好。按照重复性实验的方法，计算特征峰保留时间和峰面积的RSD，由表2可知，保留时间和峰面积RSD均小于5%[19]，说明实验重复性良好。
表1 方法的精密度和稳定性
Table 1 Precision and stability of the method
?
表2 重复性实验结果
Table 2 Repeatability of the method
?
2.2 不同品种羊背最长肌指纹图谱的建立
经GC-MS检测定性得到乌珠穆沁羊背最长肌脂肪酸甲酯组成，积分后经中药色谱指纹图谱相似度评价系统匹配分别得到17 个共有峰，其中可识别峰16 个，同时保证谱图中非共有峰面积之和均小于其相对应谱图总峰面积的10%，符合标准指纹图谱建立的技术要求[20]，图1为乌珠穆沁羊背最长肌脂肪酸的标准指纹图谱。
图1 乌珠穆沁羊背最长肌脂肪酸指纹图谱
Fig. 1 Fatty acid fingerprint of Longissimus dorsi of Wuzhumuqin sheep
1.十二烷酸；2.十三烷酸；3.十四烷酸；4.肉豆蔻烯酸；5.十五烷酸；6.棕榈酸；7.棕榈油酸；8.十七烷酸；9.十七碳烯酸；10.硬脂酸；11.油酸；12.亚油酸；13.亚麻酸；14.芥子酸；15.二十三烷酸；16.二十二碳二烯酸；17.不可识别峰。
将萨克福羊、杜泊羊背最长肌脂肪酸甲酯GC-MS谱按照相同方法进行匹配，分别得到23 个和37 个共有峰，其中可识别峰分别为19 个和26 个，非共有峰面积均小于10%，符合标准指纹图谱建立的技术要求。萨福克羊、杜泊羊背最长肌脂肪酸标准指纹图谱分别如图2～3所示。
图2 萨福克羊背最长肌脂肪酸指纹图谱
Fig. 2 Fatty acid fingerprint of Longissimus dorsi of Suffolk sheep
1.癸酸；2.十一烷酸；3.十二烷酸；4.十三烷酸；5.十四烷酸；6.十五烷酸；7.棕榈酸；10.棕榈油酸；12.十七烷酸；13.十七碳烯酸；14.硬脂酸；15.油酸；16.反-油酸；17.亚油酸；18.亚麻酸；19.二十碳烯酸；20.二十碳二烯酸；21.二十碳三烯酸；22.二十二碳六烯酸；8、9、11、23.均为不可识别峰。
图3 杜泊羊背最长肌脂肪酸指纹图谱
Fig. 3 Fatty acid fingerprint of Longissimus dorsi of Dorper sheep
1.十三烷酸；2.十四烷酸；4.肉豆蔻烯酸；5.十五烷酸；8.棕榈酸；10.棕榈油酸；12.十七烷酸；13.十七碳烯酸；14.硬脂酸；15.反-油酸；17.油酸；20.反-亚油酸；22.亚油酸；23. γ-亚麻酸；24.花生酸；25.亚麻酸；26.二十碳烯酸；27.二十一烷酸；28.二十碳二烯酸；29.二十碳三烯酸；30.二十碳三烯酸；31.花生四烯酸；32.二十三烷酸；33.二十四烷酸；34.神经酸；35.二十二碳六烯酸；3、6、7、9、11、16、18、19、21、36、37.均为不可识别峰。
2.3 3 个品种羊肉标准脂肪酸指纹图谱相似度分析结果
对3 个品种羊背最长肌脂肪酸标准指纹图谱进行相似性检验，得到12 个可识别共有峰，分别是十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、棕榈酸、棕榈油酸、十七烷酸、十七碳烯酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、二十碳烯酸。由表3可知，杜泊羊和萨福克羊背最长肌脂肪酸指纹图谱相似度为0.991，杜泊羊和乌珠穆沁羊背最长肌脂肪酸指纹图谱相似度为0.987，萨福克羊和乌珠穆沁羊背最长肌脂肪酸指纹图谱相似度为0.994。
表3 3 个品种羊背最长肌标准脂肪酸指纹图谱相似度检验结果
Table 3 Similarity in fatty acid fingerprint of Longissimus dorsi among three sheep breeds
?
2.4 3 个品种羊背最长肌脂肪酸共有峰保留时间和相对峰面积的主成分分析
在3 个品种羊背最长肌脂肪酸标准指纹图谱中，硬脂酸（C18:0）色谱峰分离较好且峰面积较大，因此将其设为参比峰，计算12 个可识别共有峰的相对峰面积和保留时间，将所得数据导入SIMCA 13.0软件中进行主成分分析。由图4可知，第1主成分贡献率为74.1%，第2主成分贡献率为24.1%，累计贡献率达到95%以上，表明认为模型具有可行性，通过背最长肌脂肪酸标准指纹图谱中可识别共有峰的相对峰面积和保留时间可以明显区分3 个品种羊。
图4 3 个品种羊背最长肌脂肪酸主成分分析结果
Fig. 4 PCA plot of fatty acid fingerprints of Longissimus dorsi in three sheep breeds
3 讨 论
肌肉中脂肪酸主要为硬脂酸、油酸、棕榈酸和亚油酸等[16,21-22]，与本实验中所得3 个品种羊背最长肌共有脂肪酸基本相似。杜泊羊和萨福克羊作为优秀的引进品种，在国内主要用于育种[23-24]。目前，指纹图谱技术应用广泛，特别在中药的产地溯源和掺假鉴别方面[25]，如王宇光等[26]通对17 份白木香沉香样品进行GC-MS分析，通过比较所含物质相对含量发现其组成成分与奇楠沉香相似；Yan Xiaomin等[27]通过构建奥克兰草和川木香GC-MS指纹图谱并结合化学成分分析研究二者的差异。本实验中杜泊羊和萨福克羊背最长肌脂肪酸指纹图谱相似度为0.991，而主成分分析结果表明杜泊羊和萨福克有一定差异，说明单纯依靠指纹图谱技术并不能十分准确进行物种鉴别，还应该结合其他方式共同鉴别。卜凡艳[28]通过GC分析建立3 种鸡肉中挥发性成分指纹图谱，该方法可用于鸡肉品质的鉴定。白婷等[29]通过构建黑水凤尾鸡中微量元素指纹图谱进行产地溯源研究；杜超等[30]基于炖煮过程中鸡肉风味物质的变化规律构建指纹图谱，可明显区分不同炖煮次数的鸡肉样品；朱文政等[31]通过顶空萃取提取红烧肉中的挥发性物质，再结合GC-MS定性分析建立挥发性物质指纹图谱；Wang Fang等[32]建立了羔羊风味物质指纹图谱。
4 结 论
本实验通过GC-MS技术建立内蒙古地区乌珠穆沁羊、杜泊羊和萨福克羊3 个品种羊脂肪酸标准指纹图谱，其中乌珠穆沁羊共检出17 个色谱峰，其中可识别峰16 个；杜泊羊共检出37 个色谱峰，可识别峰26 个，萨福克羊共检出23 个色谱峰，其中可识别峰19 个。3 个品种羊背最长肌脂肪酸标准指纹图谱进行相似性检验，得到12 个可识别共有峰，萨福克羊与乌珠穆沁羊和杜泊羊羊背最长肌脂肪酸指纹图谱具有较高的相似性（相似度大于0.99），杜泊羊和乌珠穆沁羊相似度最低（相似度小于0.99），通过对共有峰相对峰面积和保留时间进行主成分分析可以很好地对3 个品种肉羊进行区分。
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