脂质广泛存在于微生物的膜结构中，尤其在Gram-菌中占总微生物干重15%以上，是膜结构基础、信号载体和能量储备单元，其panel变化能够迅速反映对环境变化的响应。

（1）微生物鉴定
基于微生物糖蛋白指纹谱图的质谱检测（如MALDI-TOF）是目前临床上微生物鉴定的常规手段，存在（1）部分菌种预处理复杂且信号不佳、亚种区分鉴定困难等挑战。
利用MALDI-TOF质谱平台直接检测分枝杆菌的脂质指纹谱图（即分析完整微生物脂质组），不仅能显著简化样本制备流程，更能实现亚种水平的精准鉴定。这一策略有望显著拓展微生物质谱组学在临床诊断及其他常规微生物学研究中的应用范围。

案例1：特殊革兰氏阳性菌的亚群区分——分枝杆菌
脂质fingerprint可以快速实现多种分枝杆菌亚型鉴别

案例2：革兰氏阴性菌的结构鉴定
脂肪酸链长、磷酸修饰情况均有所差异

（2）微生物药敏
微生物通常通过遗传突变和表型适应等机制逃避抗生素杀伤，形成耐药性。在耐药菌中，代谢和脂质重编程是最常见的表型适应策略之一，涉及多种变化：包括TCA循环相关的能量代偿重编程、膜脂质组成重构、生物膜代谢模式的调控。

案例1：基于Lipid A的修饰MALDI谱图的快速药敏——修饰可减少多粘菌素结合位点

● 通过Lipid A谱图分子量变化（pETN修饰）判断E. coli 对粘菌素的抗药性；
● 将微生物药敏检测流程从2-3天缩短至15 min

目前该方法以广泛应用于各类微生物药敏试验

案例2：基于脂质指纹谱图区分细菌对药物是否耐药

● 同类菌种，对任意抗生素（甲氧西林、庆大霉素、环丙沙星、红霉素和夫西地酸）敏感和不敏感的亚类在脂质fingerprint上均能够体现出差异；
● 可以作为微生物药敏的数据库构建基础

案例3：基于脂质指纹谱图纵向观察抗生素作用下的响应机制

● 野生型E. coli细菌株MG1655通过脂质重组维持存活，但长期高剂量仍导致膜损伤；
● 突变株DPB636（topA66突变）几乎不发生脂质重组，丧失脂质调节能力，导致超敏性；
● 突变株DPB635脂质组变化响应延缓，具有强抗药性；

靶向脂质代谢通路（如脂肪酸合成酶FabI）或可克服传统抗生素耐药

案例4：通过抑制脂肪酸合成解决粘菌素抗药问题——寻找作用靶点

FAS抑制→脂肪酸耗尽→PE合成减少→膜脂质组成改变→恢复粘菌素作用→减缓耐药性

（3）微生物发酵
在工业生产中，微生物发酵是规模化制备高价值产物的核心手段。传统的发酵过程监控依赖于物理化学参数（如温度、pH、溶氧）和宏观生长指标（如生物量）。而微生物脂质组分析则深入至细胞代谢的分子层面，通过揭示发酵过程中脂质组的动态响应，为精准调控关键工艺参数（如温度、pH、溶氧、搅拌速率、营养供给）提供了强大的“生物指示器”和深层机理洞察[8-9]。这种分子水平的监控是优化目标产物产量、质量与生产效率的关键，也是实现“智能发酵”和“精准发酵”的核心技术之一。

案例1：发酵过程的受乙醇胁迫过程的脂质组变化——筛选合适的酵母

● 发酵质量好的酵母，抵抗乙醇的能力强；
● 耐受性菌细胞膜的PE含量低，刚性弱，能够快速泄漏乙醇，能快速调整膜不饱和度调整组成，适应乙醇环境

可指导工业菌株的改造（基因工程）

案例2：发酵过程的不同浓度的酵母菌的脂质组变化——优化发酵过程

● 高浓度接种是现有提高酒产量的主要方法；
● 高密度接种过程，酵母会动态调整膜脂质组成（PI合成抑制、膜不饱和度增加、膜流动性增加、PE/PS增加）以应对高密度胁迫；

为工业生物乙醇生产中高细胞密度发酵的工艺优化和菌株改造提供了科学依据

（4）宿主-微生物相互作用

案例1：牛肉不同储存条件下微生物组、脂质组与牛肉品质的相关性分析

● 正相关：Pseudomonas、Macrococcus、Myroides和Lactobacillus与脂质（如TG、PS、PC、PI）含量以及肉质品质指标（POV、TVB-N、pH和MDA）之间存在显著正相关。这表明这些微生物可能通过调节脂质的氧化和代谢，导致肉质品质的下降。
● 负相关：Lactococcus和Kocuria与上述脂质和品质指标之间存在显著负相关。这可能意味着这些微生物对脂质氧化和肉质品质的负面影响较小。

为理解冷藏肉质变质的机制提供了重要依据，并为开发新的保鲜技术提供了理论支持

案例2：鲸鱼不同消化部位的脂质组与微生物组的相关性

● 鲸鱼消化道脂质组和微生物组具有显著相关性；
● 明确蜡脂的消化位置和微生物对其的消化作用；

更好地理解海洋生态系统中的营养物质循环