人才强校｜刘国世教授团队对牛奶中褪黑素及其代谢物快速检测方面取得进展

中国农大新闻网讯 10月15日，英国《食品化学》（Food Chemistry，2022年IF：9.23）杂志在线发表了中国农业大学动物科学技术学院刘国世教授团队题为《一种使用液相色谱串联质谱快速检测牛奶和血清褪黑素的方法》（A rapid method to measure melatonin in biological fluids (milk and serum) with liquid chromatography-tandem mass spectrometry）的研究论文，本论文建立牛奶和血清中褪黑素及其前体和代谢物的液相色谱串联质谱检测方法，并简化牛奶前处理步骤，为褪黑素在牛奶及血清中合成代谢路径研究奠定检测基础。

文章信息

目前，牛奶和血清中褪黑素及其前体和代谢物检测技术主要为酶免（ELISA）、放免（RIA）、高效液相色谱（HPLC）和液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）等方法。ELISA和RIA虽然灵敏度较高，但由于其检测原理为抗原抗体特异性结合，只能进行半定量。由于褪黑素前体N乙酰血清素、褪黑素代谢物5甲氧基色胺、6羟基褪黑素和褪黑素化学性质相近，出峰时间基本相同，利用HPLC检测褪黑素存在干扰，造成检测结果偏高。因此，使用LC-MS/MS优势为可以提取褪黑素前体、褪黑素和褪黑素代谢物不同的离子通道，对以上物质分别进行精准定量。

本文先后对牛奶样品中褪黑素进行常规提取和简化提取，并对这两种提取方式进行检测性能评估，主要评估指标为线性、基质效应、检测限和定量限、精密度及回收率。首先对牛奶中褪黑素进行常规提取检测，主要步骤为：室温甲醇提取、氮吹、复溶、固相萃取柱净化四个步骤完成。采用氘代褪黑素（Melatonin-d4）作为内标进行定量校正。随后对牛奶褪黑素进行了创新简化提取，主要步骤为：低温甲醇直接提取（-20℃）一个步骤完成，考虑到基质效应对检测结果的影响，采用基质匹配外标法进行定量。以上两种提取方式其精密度相对偏差均小于20%，且回收率在60-120%之间。

本文简化了牛奶中褪黑素提取方式，全程在低温（4℃）进行，其前处理效率大大提高，经过评估，前处理效率由原来150分钟/24个样品提高到60分钟/24个样品。同时，褪黑素定量由内标法改为基质匹配外标定量法，无需购买内标物，降低检测成本，尤其对规模化牛场进行大批量检测时，优势明显。且本文中提取方式与内标法在牛奶样品褪黑素浓度≥0.1 ng/mL时，检测结果无显著性差异。该方法不仅用于牛奶及血清中褪黑素检测，也可用于褪黑素前体血清素、N乙酰血清素和褪黑素代谢物5甲氧基色胺、6羟基褪黑素的检测。

中国农业大学动物科技学院博士研究生姚松阳为论文第一作者，刘国世教授为通讯作者，贺平丽副研究员为本论文共同完成人。该研究获得了现代农业产业技术体系北京市家畜创新团队（BAIC05-2022）和未来功能食品研发计划（SJ2021002003）的资助。

本项目成果申请了题为《液相色谱-串联质谱检测奶中褪黑素的方法及检测性能评价》的发明专利（202111217361.8），并制定团体标准《牛奶中褪黑素含量的测定  液相色谱-串联质谱法》（T/BDAS 001-2021）。

供稿：动物科学技术学院

供图：动物科学技术学院

编辑：孟祥慈

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