殷小鈺，陳 倩，韓 齊，孔保華*

基質(zhì)輔助激光解吸電離質(zhì)譜成像（matrix-assisted laser desorption mass spectrometry imaging，MALDIMSI）技術(shù)是利用MALDI質(zhì)譜技術(shù)，通過(guò)質(zhì)譜儀測(cè)定離子的質(zhì)荷比（m/z）來(lái)分析生物分子的標(biāo)準(zhǔn)分子質(zhì)量，并結(jié)合專門的質(zhì)譜成像軟件輔助產(chǎn)生分子圖像的新型分析技術(shù)。該技術(shù)最早于1997年由Caprioli和同事一起提出[1]。同傳統(tǒng)的分析技術(shù)相比，MALDI-MSI技術(shù)無(wú)需提取、分離、純化待測(cè)樣品，具有檢測(cè)分子質(zhì)量范圍廣、靈敏度高、操作簡(jiǎn)便、自動(dòng)化水平高等特點(diǎn)[2]。隨著MALDI-MSI技術(shù)的發(fā)展，其已被廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)領(lǐng)域，如動(dòng)植物生理學(xué)[3]、病理學(xué)[4]、藥物研發(fā)及療效監(jiān)控[5]等?；贛ALDI-MSI技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)，近幾年來(lái)其在食品科學(xué)領(lǐng)域中也得到了應(yīng)用[6]。本文主要介紹MALDI-MSI技術(shù)樣品制備及其在食品分析中的應(yīng)用，并對(duì)其發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

1 MALDI-MSI的成像原理

MALDI-MSI技術(shù)需要使用冰凍切片機(jī)對(duì)被研究的組織進(jìn)行切片處理，獲得極薄的組織切片后用基質(zhì)進(jìn)行覆蓋，然后將干燥結(jié)晶后的切片組織置于質(zhì)譜儀的靶上進(jìn)行成像分析。該技術(shù)的原理是以軟電離技術(shù)MALDI為基礎(chǔ)，將分析物分散在基質(zhì)分子中并形成晶體。用紫外（ultra-violet，UV）和紅外（infrared，IR）的激光束照射晶體時(shí)，由于基質(zhì)分子經(jīng)輻射所吸收的能量蓄積并迅速產(chǎn)熱，基質(zhì)晶體升華，進(jìn)而使樣品從表面解吸進(jìn)入氣相，基質(zhì)和分析物發(fā)生膨脹，進(jìn)行氣相質(zhì)子交換反應(yīng)形成離子[7]。然后利用MALDI系統(tǒng)的質(zhì)譜成像軟件分析樣品組織，將質(zhì)譜儀所獲得的樣品上每個(gè)點(diǎn)的m/z信息轉(zhuǎn)化為照片上的像素點(diǎn)。在每個(gè)樣品點(diǎn)上，將所有質(zhì)譜數(shù)據(jù)經(jīng)平均化處理獲得一幅代表該區(qū)域內(nèi)化合物分布情況的完整質(zhì)譜圖。儀器逐步采集質(zhì)譜數(shù)據(jù)，最后得到具有空間信息的整套樣品的質(zhì)譜數(shù)據(jù)，完成對(duì)組織樣品的“分子成像”。設(shè)定m/z的范圍，即可確定該組織區(qū)域所含生物分子的種類，選定峰高或者峰面積來(lái)代表生物分子的相對(duì)豐度[8]。一般通過(guò)質(zhì)譜成像可獲取組織切片的二維圖譜，在組織發(fā)育的過(guò)程中，將用連續(xù)切片獲取的二維圖譜組合，可繪出樣品組織中靶分子的三維圖譜，以分析其空間結(jié)構(gòu)[9]。MALDI-MSI的工作流程如圖1所示[10]。

圖1 典型MALDI-MSI組織分析的工作流程[10]Fig. 1 Typical MALDI-MSI workflow for tissue analysis[10]

2 MALDI-MSI樣品制備

MALDI-MSI技術(shù)的關(guān)鍵在于樣品的制備方法和基質(zhì)的選擇。對(duì)于植物組織和動(dòng)物組織，MALDI-MSI技術(shù)的樣品制備方法已經(jīng)逐漸成熟，因此，在食品分析中，肉類樣品處理方法可參照哺乳動(dòng)物組織進(jìn)行處理，蔬菜和水果樣品可參照植物組織進(jìn)行處理。

2.1 樣品組織的收集及貯藏

在MALDI-MSI成像中，樣品的質(zhì)量對(duì)內(nèi)部化合物的分布有很大的影響，并且由于樣品不能直接用來(lái)成像，因此，樣品的處理和貯藏是能否獲得高質(zhì)量圖像的關(guān)鍵因素。樣品的收集和處理的過(guò)程一定要快速，因?yàn)榻M織一旦被分離，其內(nèi)部物質(zhì)就會(huì)發(fā)生降解。一般情況下將樣品凍藏一段時(shí)間，直至分析前取出，樣品的貯存時(shí)間取決于樣品的性質(zhì)，但是在樣品的貯藏期間也要考慮分析物質(zhì)的降解和遷移[11]。還有研究人員將樣品放在液氮或干冰與不同溶劑混合的低溫浴中快速冷凍，但不建議直接將樣品放入液氮中，以免組織發(fā)生斷裂或破碎。Schwartz等[12]將新鮮的組織放入到塑料試管中以避免這種情況的發(fā)生。也有研究人員建議采用-70 ℃下的乙醇和異丙醇來(lái)代替液氮[13]。

2.2 切片

在用冰凍切片機(jī)切片時(shí)，需要用支持物對(duì)樣品進(jìn)行包埋，為切片提供支持。形狀較規(guī)則的大樣品可以用少量的去離子水直接固定在切片機(jī)試樣夾里，但是較小的樣品則需要用支持物進(jìn)行包埋[14]。常用的支持物有石蠟、冰、質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%明膠和羧甲基纖維素（carboxymethyl cellulose，CMC）溶液等[15]。在食品分析中，切片的厚度取決于樣品性質(zhì)和儀器的限制。一般情況下，組織切片的厚度為10～20 μm[16]。近年來(lái)也有研究人員發(fā)現(xiàn)，在分析高分子質(zhì)量的物質(zhì)（3～21 kDa）時(shí)，用2～5 μm厚度的樣品切片可以獲得高質(zhì)量的圖像[17]。切片之后，通過(guò)融裱或雙面膠帶將樣品轉(zhuǎn)移到質(zhì)譜成像的靶上。

2.3 組織預(yù)處理

2.3.1 組織切片的沖洗

通常，在用基質(zhì)覆蓋之前，最好洗滌或漂洗組織切片，除去一些抑制目標(biāo)分子電離的內(nèi)源分子和鹽，加重信號(hào)，以免產(chǎn)生復(fù)雜的圖譜。也有研究人員認(rèn)為，組織切片沖洗前須在真空或氮?dú)庵忻撍?，減少濕度對(duì)分析的影響。一般情況下使用酒精來(lái)清洗切片。對(duì)于脂肪含量較高的組織，一般用氯仿或二甲苯等溶液進(jìn)行清洗。Enthaler等[18]研究表明，組織切片的沖洗會(huì)導(dǎo)致切片中蛋白質(zhì)含量大幅降低。因此，在清洗過(guò)程中應(yīng)避免除去一些成像的目標(biāo)小分子，以獲得高質(zhì)量的圖譜。另一種組織切片的洗滌方法是用溶劑濕潤(rùn)的無(wú)纖維紙局部清洗組織切片[19]。這種局部清洗的方法適用于易碎的組織切片，可以用來(lái)對(duì)比清洗區(qū)域和未清洗區(qū)域。

2.3.2 切片組織消化

利用MALDI-MSI技術(shù)分析蛋白質(zhì)時(shí)，由于該技術(shù)具有探測(cè)上限，無(wú)法探測(cè)大分子蛋白質(zhì)，因此在對(duì)大分子蛋白質(zhì)分析前，需要對(duì)其進(jìn)行組織消化獲得小肽段[20]。隨后，再通過(guò)MALDI-MSI技術(shù)用得到的小肽段的空間信息定位母蛋白質(zhì)。組織消化是利用蛋白酶處理組織切片，產(chǎn)生多個(gè)小肽段。由于MALDI-MSI技術(shù)可鑒定蛋白酶水解后的小肽段，因此MALDI-MSI技術(shù)也適用于鑒定分析未知的蛋白質(zhì)。

2.4 基質(zhì)的選擇及覆蓋方法

2.4.1 基質(zhì)的選擇

在MALDI成像中，基質(zhì)的類型和覆蓋方法是獲得高質(zhì)量可重復(fù)的離子圖像的關(guān)鍵[21]。由于激光束的不同，MALDI-MSI可分為紫外質(zhì)譜成像（UV-MALDI-MSI）和紅外質(zhì)譜成像（IR-MALDI-MSI），與UV-MALDI-MSI相比，IR-MALDI-MSI的主要優(yōu)點(diǎn)是樣品中的內(nèi)源水可以作為基質(zhì)吸收紅外輻射。但是，在分析的過(guò)程中，靈敏度可能會(huì)因?yàn)樗值牟痪鶆蚍植级l(fā)生變化[22]。

在利用UV-MALDI-MSI對(duì)食品成分分析時(shí)，常用的基質(zhì)為2,5-二羥基苯甲酸（2,5-dihydroxybenzoic acid，DHB）、芥子酸（sinapinic acid，SA）和α-氰基-4-羥基苯丙烯酸（α-cyano-4-hydroxycinnamic acid，CHCA），其中，SA主要適用于高分子質(zhì)量的蛋白質(zhì)，在分子質(zhì)量約為4 kDa的高分子化合物（如蛋白質(zhì)和肽）的分析中，SA可以提供更好的信噪比[23]。Cavatorta等[24]利用MALDI-MSI技術(shù)分析桃中的變應(yīng)原時(shí)，選擇了SA作為基質(zhì)，獲得了高質(zhì)量的圖譜。DHB、9-氨基吖啶（9-aminoacridine，9-AA）和CHCA適用于分析低分子質(zhì)量的物質(zhì)。另外，基質(zhì)混合物的應(yīng)用可以改善電離效率和信號(hào)強(qiáng)度[23]。Lemaire等[11]在MALDI-MSI中，使用CHCA-二甲基苯胺混合液作為基質(zhì)復(fù)合物，研究發(fā)現(xiàn)相比于單獨(dú)使用CHCA，CHCA-二甲基苯胺基質(zhì)復(fù)合物形成了致密且均勻的基質(zhì)層，其信號(hào)強(qiáng)度更高。

2.4.2 基質(zhì)的覆蓋方法

基質(zhì)對(duì)分析物的覆蓋方法是能否獲得高質(zhì)量圖譜的重要因素，其方法大致可分為濕法和干法。用于濕法覆蓋分析物的設(shè)備有手動(dòng)式氣噴霧器、壓電高頻振動(dòng)基質(zhì)噴霧器、聲控微滴噴射器和化學(xué)打印噴射器[25]。其中手動(dòng)式噴霧器是最早也是最常用于基質(zhì)噴涂的工具，該方法簡(jiǎn)單易行，但是人工操作會(huì)導(dǎo)致每次噴霧的均勻度不一致，因此，獲得均勻的基質(zhì)涂層很大程度上依賴于操作者的熟練程度[26]。濕法覆蓋分析物應(yīng)該在噴霧和干燥反復(fù)循環(huán)的條件下操作，每次噴霧要達(dá)到剛好潤(rùn)濕切片的效果。根據(jù)組織表面性質(zhì)的不同，循環(huán)次數(shù)一般為3～10 次。基質(zhì)干燥涂層法是將基質(zhì)和樣品一同放在真空室里，加熱基質(zhì)，冷卻樣品，使基質(zhì)直接升華到冷卻后的樣品上，大大降低了分析物的離域。然而，對(duì)于需要摻入基質(zhì)晶體中的分析物，其信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)較差[27]。

3 MALDI-MSI在食品成分分析中的應(yīng)用

食物中含有碳水化合物、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，有些食物還含有一些內(nèi)源性毒素。對(duì)這些成分進(jìn)行常規(guī)的化學(xué)方法分析時(shí)操作步驟繁瑣，需要提取、分離分析物質(zhì)，然后采用高效液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等進(jìn)行分析。而MALDI-MSI技術(shù)作為一種快速高效的分析技術(shù)，可以克服這些缺點(diǎn)，近些年在食品分析中得到了應(yīng)用。

3.1 對(duì)食品中碳水化合物的分析

碳水化合物在生命活動(dòng)過(guò)程中起著重要的作用，是生物體維持生命活動(dòng)所需能量的主要來(lái)源，可分為單糖、二糖、寡糖和多糖。水果和蔬菜中的糖類主要有蔗糖、葡萄糖、果糖等，這3 種成分的含量在不同水果和蔬菜中是不同的。在草莓、香蕉、葡萄、西紅柿和茄子的組織切片中呈現(xiàn)出多樣化的空間分布[28-29]。

Li Yue等[28]利用MALDI-MSI技術(shù)在草莓的表皮組織和種子中發(fā)現(xiàn)了豐富的蔗糖（圖2）。蔗糖是碳素同化物的主要轉(zhuǎn)移形式，也是植物器官的碳骨架和無(wú)法進(jìn)行光合作用時(shí)器官的能量來(lái)源。Berisha等[30]利用MALDI-MSI技術(shù)探索葡萄的外果皮和種子中糖類的空間分布，發(fā)現(xiàn)單糖主要分布在葡萄的外果皮中，而二糖主要分布在中果皮里。目前，質(zhì)譜成像技術(shù)在碳水化合物中的應(yīng)用主要集中在單糖和二糖等糖類的檢測(cè)[6]，而在一些化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的碳水化合物實(shí)驗(yàn)中還存在著許多問(wèn)題。通過(guò)MALDI-MSI技術(shù)獲得的碳水化合物的空間分布信息有助于我們探索水果和蔬菜中碳水化合物的生物合成和代謝途徑，控制果蔬在貯藏與加工過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)成分的變化，以保持和改善果蔬及其加工制品的感官品質(zhì)。

圖2 草莓表皮與嵌入的種子周圍的3 個(gè)主要成分的MALDI-MSI圖像[28]Fig. 2 Optical image of a strawberry skin compared to MALDI-MSI images for three major components around embedded seeds[28]

3.2 對(duì)食品中脂質(zhì)的分析

脂質(zhì)是生物體內(nèi)一大類微溶于水、溶于有機(jī)溶劑的物質(zhì)，它的種類和品質(zhì)的好壞直接影響著食品的風(fēng)味、質(zhì)地和顏色。尤其是肉制品，在不良的條件下進(jìn)行貯藏極易發(fā)生氧化。脂質(zhì)氧化會(huì)生成低級(jí)脂肪酸、醛、酮等物質(zhì)，它們具有刺鼻的不良?xì)馕?，影響肉類的風(fēng)味、質(zhì)地、顏色和營(yíng)養(yǎng)。因此控制和減少脂質(zhì)氧化是肉類食品科學(xué)中研究的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的分析手段可以實(shí)現(xiàn)對(duì)脂質(zhì)含量、分布及氧化程度的分析，但是在脂質(zhì)提取過(guò)程中物質(zhì)的分布信息會(huì)有所缺失，無(wú)法達(dá)到分子水平。而MALDI-MSI技術(shù)通過(guò)添加基質(zhì)保護(hù)促進(jìn)了樣品的電離。Dyer等[31]首先根據(jù)脂質(zhì)在質(zhì)譜中的相對(duì)豐度，確定出磷脂、甘油三酯和膽固醇為標(biāo)記物，隨后利用MALDI-MSI技術(shù)繪制了脂質(zhì)氧化降解產(chǎn)物的空間分布圖，研究了不同的包裝條件（高氧、空氣和真空）對(duì)牛背最長(zhǎng)肌在貯藏期間脂質(zhì)氧化的影響。

圖3 牛背最長(zhǎng)肌中磷脂酰膽堿（m/z 760.6）和未確定脂質(zhì)（m/z 428.2）的離子強(qiáng)度的空間異質(zhì)性[31]Fig. 3 Observed spatial heterogeneity of the ion intensities of a phosphatidylcholine (m/z 760.6) and an unidentified lipid(m/z 428.2) in bovine M. longissimus dorsi lumborum[31]

圖4 高氧包裝牛背最長(zhǎng)肌中心和邊緣的磷脂酰乙醇胺（m/z 744.4）的離子圖像[31]Fig. 4 Ion images of phosphatidylethanolamine (m/z 744.4) from one bovine M. longissimus dorsi lumborum, sub-sampled, packaged in high-oxygen modified atmosphere from the center and from the edge[31]

圖5 高氧包裝牛背最長(zhǎng)肌中心和邊緣的溶血磷脂酰膽堿（m/z 496.3）的離子圖像[31]Fig. 5 Ion images of a lysophosphatidylcholine (m/z 496.3) from one bovine M. longissimus dorsi lumborum, sub-sampled, packaged in high-oxygen modified atmosphere from the center and from the edge[31]

如圖3所示，可明顯觀察到肌肉的大理石紋。結(jié)果表明，肉中的脂質(zhì)分布具有空間異質(zhì)性，在高氧的條件下，磷脂酰乙醇胺（圖4）和磷脂酰膽堿（圖5）的相對(duì)豐度快速下降，膽固醇顯示出相對(duì)較高的氧化穩(wěn)定性。Zaima等[32]也利用MALDI-MSI技術(shù)觀察了不同產(chǎn)地牛肉中的脂質(zhì)空間分布，根據(jù)樣品中的脂質(zhì)組成不同，將牛肉樣品進(jìn)行了分組，不同組別中的牛肉脂質(zhì)含量并沒(méi)有顯著差異。因此，在同位素分析鑒定樣品之前，可以利用MALDI-MSI技術(shù)對(duì)脂質(zhì)組分含量沒(méi)有顯著差異的牛肉樣品進(jìn)行簡(jiǎn)單的分類。在允許檢測(cè)的范圍內(nèi)，研究人員可以利用MALDI-MSI技術(shù)快速檢測(cè)和分析肉類組織切片中的內(nèi)源性脂質(zhì)，評(píng)估肉類在生產(chǎn)、加工、包裝、貯藏和流通中脂質(zhì)氧化降解程度，以最大限度地提高食品質(zhì)量與價(jià)值。也可將該技術(shù)與代謝組學(xué)方法結(jié)合評(píng)估牛肉來(lái)源的真實(shí)性，以確保消費(fèi)者食用健康無(wú)污染的肉類制品。

3.3 對(duì)食品中蛋白質(zhì)的分析

MALDI-MSI技術(shù)也被用來(lái)快速定位蛋白質(zhì)和一些小肽。眾所周知，脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白廣泛分布于動(dòng)物、植物和微生物中，是植物生命活動(dòng)中一類重要的活性蛋白質(zhì)[33]，其中脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白Pru p 3是桃中的主要變應(yīng)原，能夠引起人體的超敏反應(yīng)，造成組織損傷或生理功能紊亂[34]。Bencivenni等[35]利用MALDI-MSI技術(shù)對(duì)西紅柿的果皮、果肉和種子進(jìn)行了成像。觀察發(fā)現(xiàn)，西紅柿中的非特異性脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白主要存在于種子區(qū)域，果皮和果肉組織中并未觀察到，若除去西紅柿的種子，可以大大減少西紅柿制品中非特異性脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白的含量，這為生產(chǎn)低變應(yīng)原的農(nóng)產(chǎn)品提供了技術(shù)支持。

圖6 桃的MALDI-MSI圖像[24]Fig. 6 MALDI-MSI image of peach[24]

Cavatorta等[24]在桃的MALDI-MSI圖像中觀察到，如圖6所示，脂質(zhì)轉(zhuǎn)移蛋白（Pru p 3變應(yīng)原）只存在于桃的外果皮中，這與用免疫組織化學(xué)法研究的結(jié)果一致[36]，人對(duì)桃的過(guò)敏反應(yīng)與桃皮中的Pru p 3變應(yīng)原有關(guān)。此外，還有研究人員對(duì)大豆子葉進(jìn)行了成像觀察，通過(guò)分析蛋白質(zhì)的空間分布，對(duì)不同的樣品進(jìn)行了區(qū)分，并深入研究了不同植物的生長(zhǎng)遺傳差異。Grassl等[37]利用MALDI-MSI技術(shù)研究了大豆中的植物蛋白，首先用胰蛋白酶將切片組織消化成多個(gè)小肽，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每一種肽都呈現(xiàn)出完全不同的定位分布。這些研究表明MALDI-MSI可以用于研究食品中的蛋白質(zhì)或肽的分布。

3.4 對(duì)食品中其他成分的分析

MALDI-MSI技術(shù)也可用來(lái)分析和定位食品中的一些生物活性成分。眾所周知，黃酮類化合物存在于自然界的植物中，具有良好的抗氧化活性和抗癌活性[38]。Berisha[30]和Yoshimura[39]等分別在葡萄和藍(lán)莓的成像中發(fā)現(xiàn)，二者花色苷的分布高度相似，花翠素和矮牽牛苷定位在葡萄的外果皮，花青素、芍藥素等其他花色苷分布在葡萄的外果皮和內(nèi)果皮[37]，在藍(lán)莓的外果皮中也同樣定位到這些花色苷[39]。通過(guò)分析可知，葡萄和藍(lán)莓中花色苷的定位取決于糖苷配基而不是糖基。此外，Zaima等[40]通過(guò)MALDI-MSI技術(shù)鑒定水稻中的代謝產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)γ-谷維素和植酸位于麩皮中，生育酚分布在胚芽中。Tairi等[41]選用了CHCA作為基質(zhì)，利用MALDI-MSI分別觀察了辣椒的胎盤、果皮、種子區(qū)的辣椒素，圖像顯示，與其他部分相比，胎盤區(qū)的辣椒素信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)，并且在胎盤表面更豐富。由此可見(jiàn)，通過(guò)質(zhì)譜成像技術(shù)獲得的空間信息將有助于了解這些生物活性成分相關(guān)基因的表達(dá)模式，可以更好的篩選代謝物和食源性營(yíng)養(yǎng)因子，了解其在食品中的生物學(xué)意義。此外，MALDI-MSI技術(shù)也可用于食品中一些有毒有害物質(zhì)的檢測(cè)。馬鈴薯中含有一種弱堿性的生物堿，致毒成分是茄堿，又稱馬鈴薯毒素，食用過(guò)量會(huì)引起惡心、嘔吐、呼吸衰竭等癥狀。Cabral等[42]通過(guò)MALDI-MSI技術(shù)檢測(cè)到在馬鈴薯芽中馬鈴薯毒素的含量最多，周皮的α-卡茄堿和α-茄堿的豐度比髓質(zhì)區(qū)分別高出5 倍和2 倍。

圖7 馬鈴薯塊莖中的α-卡茄堿（m/z 852.4）和α-茄堿（m/z868.4）的MALDI-MSI圖像[43]Fig. 7 MALDI-MSI images of α-chaconine (m/z 852.4) and α-solanine (m/z 868.4) from a section of potato tuber[43]

Ha等[43]利用MALDI-MSI技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，如圖7所示，當(dāng)馬鈴薯的塊莖暴露在光照下時(shí)，顏色變綠，生物堿的含量發(fā)生變化，與髓部相比，塊莖周皮中的生物堿含量顯著增加（P＜0.05）。

這些應(yīng)用實(shí)例表明，MALDI-MSI技術(shù)可以準(zhǔn)確的繪制出食品中營(yíng)養(yǎng)成分和有害物質(zhì)的空間分布圖像，這種可視化分布能夠有效的幫助我們分析食品中的營(yíng)養(yǎng)成分：從而有助于探索果蔬中碳水化合物的生物合成和代謝途徑，理清其作為結(jié)構(gòu)物質(zhì)在果蔬質(zhì)構(gòu)方面的作用及其在果蔬貯藏與加工過(guò)程中的變化與控制，以保持和改善果蔬及其加工制品的感官品質(zhì)；有助于快速評(píng)估肉類制品在生產(chǎn)、加工、包裝、貯藏與流通中脂質(zhì)氧化降解的程度，以最大限度地提高食品質(zhì)量和價(jià)值；有助于了解食品中某些生物活性成分相關(guān)基因的表達(dá)模式，更好的篩選代謝物和食源性營(yíng)養(yǎng)因子；有助于檢測(cè)和監(jiān)控食品中一些有毒有害的物質(zhì)，幫助我們?cè)诜肿铀缴媳O(jiān)測(cè)食品質(zhì)量和安全。

4 結(jié) 語(yǔ)

MALDI-MSI在食品分析中的應(yīng)用雖然起步較晚，研究有限，但是憑借其無(wú)需標(biāo)記靶分子、無(wú)需提取待測(cè)物質(zhì)、分子質(zhì)量范圍廣、具有成像能力等優(yōu)點(diǎn)在食品分析中取得了一定的進(jìn)展。但其在具體的實(shí)驗(yàn)中還存在著許多問(wèn)題：一方面，對(duì)于組織中蛋白質(zhì)和多肽鑒定一直是研究質(zhì)譜成像技術(shù)的難點(diǎn)，尤其是未知蛋白質(zhì)的鑒定，通常利用原位酶切技術(shù)可以提高鑒定的成功率，但是仍然會(huì)受到目標(biāo)蛋白分布散亂、豐度較低等因素的干擾，難以得到理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；另一方面，在研究食品中某些含量較低的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或有毒有害物質(zhì)時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的靈敏度或空間分辨率要求較高，因此在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)合理的選擇基質(zhì)的類型和覆蓋方法，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)優(yōu)化[7]。

利用MALDI-MSI技術(shù)獲得的化合物空間分布信息，可以在生產(chǎn)中強(qiáng)化食品營(yíng)養(yǎng)元素，改善食品加工和包裝技術(shù)，以及人工定向干預(yù)改變代謝產(chǎn)物和篩選食源性營(yíng)養(yǎng)因子，加強(qiáng)對(duì)食品的質(zhì)量與安全的保障。目前，MALDI-MSI技術(shù)在肉品中的應(yīng)用甚少，未來(lái)可以嘗試?yán)迷摷夹g(shù)研究定位肉品中的風(fēng)味物質(zhì)，根據(jù)獲得的空間分布圖分析肉品中風(fēng)味物質(zhì)的生成機(jī)制，減少風(fēng)味物質(zhì)的損失。同時(shí)，也可將MALDI-MSI技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合，如拉曼光譜技術(shù)[44]、近紅外光譜技術(shù)等[45]，使MALDI-MSI技術(shù)在食品研究中的應(yīng)用前景更加廣闊。

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