母乳被公认为是婴儿营养的黄金标准,其碳水化合物中约20%为人乳低聚糖(HMOs)[1]。HMOs结构高度多样,Li等[2]已从人乳中鉴定出超过70种结构不同的低聚糖。从组成上看,HMOs中中性低聚糖占比最高(占总低聚糖的70%～80%),其中岩藻糖基化低聚糖约占总量的一半;酸性低聚糖占20%～30%,且仅含有N-乙酰神经氨酸(Neu5Ac)。生理功能方面,约0.05%的HMOs被吸收进入血液循环,绝大部分则完整抵达结肠,发挥调节肠道菌群、增强肠道屏障功能、提升免疫力及抑制病原体附着等作用[3-7]。无法实现母乳喂养时,婴儿配方乳粉成为重要的替代选择。牛乳是目前婴儿配方乳粉的主要基料,但与母乳相比,牛乳中低聚糖含量偏低、种类单一,且结构组成与母乳存在较大差异。为弥补这一不足,现在婴配粉中常添加低聚半乳糖、低聚果糖等,然而这些外源性益生元尚不具备HMOs特有的生物学功能[8-9]。

鉴于牛乳基配方在低聚糖组成方面的局限性,寻找更优质的乳源以提升婴配粉的营养仿生度具有重要意义。山羊乳因营养价值高、致敏性较低[10],目前已有多款以山羊乳为基料的婴配粉上市。山羊乳低聚糖(GMOs)作为核心活性成分,其结构多样性与含量均显著优于牛乳[1, 11-12]。目前,已在GMOs中鉴定出包括中性低聚糖(2′-岩藻糖基乳糖、乳糖-N-新四糖等)和酸性低聚糖(3′-唾液酸乳糖、6′-唾液酸乳糖等)的40余种成分,部分GMOs与HMOs具有完全相同的化学结构。GMOs含量为牛乳低聚糖的2～5倍、绵羊乳的10倍左右,在调节肠道菌群、抗炎及促进婴幼儿神经系统发育等方面展现出与HMOs相似的生物学活性[1-2, 11, 13]。此外,GMOs的组成受山羊品种、胎次及泌乳期等因素影响显著[14-15],这些差异为针对性筛选优质山羊乳源提供了依据。

目前低聚糖检测方法已取得诸多进展,主要包括高效阴离子交换色谱-脉冲安培检测(HPAEC-PAD)、毛细管电泳及基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)等常规方法[16-17]。但乳源低聚糖结构复杂、同分异构体繁多,这些常规方法受其结构特征影响显著,分离步骤烦琐、稳定性不足,在跨物种检测中难以实现精准绝对定量。近年来,超高效液相色谱-亲水作用色谱与三重四极杆质谱联用(UPLC-HILIC-QqQ MS/MS)技术日趋成熟,其HILIC模式对强极性低聚糖具有卓越的保留与分离能力,结合多反应监测(MRM)模式的高特异性、高灵敏度及抗基质干扰优势,已成为复杂体系中糖类化合物精准分析的优选平台。

尽管山羊乳的整体营养价值与低聚糖潜在优势得到认可,但针对山羊乳中多种低聚糖的系统性靶向绝对定量研究仍较为匮乏,现有检测方法难以同时实现复杂乳基质中多组分低聚糖的高效分离与精准定量,严重限制了对山羊乳低聚糖营养价值的科学评估。本研究基于UPLC-HILIC-QqQ MS/MS联用技术,拟针对23种目标物建立标准校准曲线,以获取可靠的绝对浓度数据,旨在为科学评估山羊乳在婴幼儿配方乳粉中的应用潜力及后续产品升级提供关键的数据支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

荷斯坦牛乳(成熟期)和萨能山羊乳(成熟期),分别取自北京和内蒙古牧场统一奶池中健康物种的乳样。所有乳样分装于500 mL无菌塑料瓶中,放入装有足量干冰的泡沫箱中空运至实验室,然后直接冷冻于-80 ℃冰箱中备用。

甲酸(色谱纯),德国Fluka公司;乙腈(色谱纯)、甲醇(色谱纯)、甲酸铵(色谱纯),德国Merck公司;乙醇(分析纯),国药集团化学试剂有限公司;低聚糖标准品(纯度均≥95%),上海贝万塔生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

5500 QTRAP型质谱仪(配有电喷雾离子源及Analyst®数据处理系统),美国AB SCIEX公司;Waters I-class型超高效液相色谱系统(配有Quaternary Solvent Manager及FTN样品管理器)、Glycan BEH Amide色谱柱(1.7 μm,2.1 mm×150 mm),美国Waters公司;5430 R型低温高速离心机,德国Eppendorf公司。

1.3 实验方法

1.3.1 低聚糖的提取

取500 μL乳样,与等体积超纯水混匀后,离心(14 000 r/min,4 ℃,20 min),收集中间水相层,加入2倍体积经预冷的无水乙醇,于-80 ℃静置1 h后进行真空干燥,并以100 μL乙腈-水溶液(体积比为1∶1)复溶。复溶液离心(14 000 r/min,4 ℃,20 min)后取上清液用于后续质谱分析。

1.3.2 标准品的处理

各取100 μL配制好的系列质量浓度标准品工作溶液,与样品同步进行前处理。真空干燥后,使用100 μL乙腈-水溶液(体积比为1∶1)复溶,离心取上清液后,以2 μL的进样量进质谱分析。

1.3.3 低聚糖的绝对定量

样品采用超高效液相色谱系统进行分离,具体工作参数:流动相为10 mmol/L甲酸铵+体积分数0.1%甲酸水溶液(A液)和乙腈(B液),流速400 μL/min;流动相梯度洗脱程序为0～15 min,B液从75%线性变化至55%;15～16 min,B液从55%线性变化至15%;16～19 min,B液维持在15%;19～19.1 min,B液从15%线性变化至75%;19.1～23 min,B液维持在75%;进样器温度4 ℃,柱温45 ℃,进样体积2 μL。质谱仪在负离子模式下进行质谱分析,电喷雾电离(ESI)参数设置:离子源温度550 ℃,离子源气体1(Gas1)为55 psi,离子源气体2(Gas2)为50 psi,帘气(CUR)为30 psi,离子喷雾电压浮动值(ISVF)为4 500 V;采用MRM模式检测待测离子对。

1.4 数据处理

采用Multiquant软件提取色谱峰面积及保留时间;采用低聚糖标准品的保留时间,对色谱峰进行定性确认;使用GraphPad Prism 9.0软件和Origin 9.0软件绘图。

2 结果与分析

2.1 低聚糖标准品的定性定量分析

图1为23种乳低聚糖标准品的液相色谱-质谱联用提取离子色谱,包括3′-岩藻糖基乳糖(3′-FL)、2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)、3′-唾液酸乳糖(3′-SL)、6′-唾液酸乳糖(6′-SL)、乳糖-N-新四糖(LNnT)、乳糖-N-四糖(LNT)、唾液酸乳糖-N-四糖a(LSTa)、唾液酸乳糖-N-四糖c(LSTc)、6′-半乳糖基乳糖(6′-GL)、4′-半乳糖基乳糖(4′-GL)、乳糖-N-二岩藻糖基四糖(LDFT)、乳糖-N-岩藻五糖V(LNFP V)、乳糖-N-岩藻五糖II(LNFP II)、乳糖-N-岩藻五糖I(LNFP I)、乳糖-N-新岩藻五糖V(LNnFP V)、乳糖-N-二岩藻糖基己糖II(LNDFH II)、乳糖-N-新二岩藻糖基己糖II(LNnDFH II)、乳糖-N-二岩藻糖基己糖I(LNDFH I)、乳糖-N-己糖(LNH)、二岩藻糖基乳糖-N-己糖a(DFLNH a)、二唾液酸乳糖-N-四糖(DSLNT)、3′-唾液酸乳糖胺(3′-SLN)以及3′-唾液酸-3-岩藻糖基乳糖(3′-S-3-FL)。各低聚糖组分良好的色谱分离效果与尖锐对称的峰形,证实了UPLC-HILIC-QqQ MS/MS联用技术在定量分析方面的可靠性。

图1 低聚糖标准品混合物离子色谱

Fig.1 Ion chromatogram of oligosaccharide standard mixture

在实现23种低聚糖标准品有效分离与定性的基础上,进一步构建各低聚糖的定量标准曲线。以各低聚糖标准液质量浓度为横坐标x,以质谱响应峰面积为纵坐标y进行线性拟合,结果如表1所示。23种目标低聚糖的标准曲线决定系数R2均大于0.99,表明各低聚糖在相应的线性范围内质量浓度与质谱响应峰面积具有良好的线性关系,拟合方程可靠,可作为乳样中低聚糖绝对定量的计算模型。

表1 不同低聚糖标准品的标准曲线

Tab.1 Standard curve of different oligosaccharide standards

低聚糖线性范围/(ng/mL)线性拟合方程R23′-FL10.0～800.0y=2431.23026x+19626.896570.99082′-FL10.0～800.0y=517.7628x+1784.986150.99733′-SL10.0～800.0y=1225.28706x+6731.80690.99316′-SL10.0～800.0y=512.33646x+602.089310.9971LNnT50.0～5000.0y=498.74616x+7521.494480.9966LNT50.0～5000.0y=913.27324x+52018.484790.9910LSTa50.0～5000.0y=246.64625x+4471.766170.9978LSTc50.0～5000.0y=66.31422x+718.732890.99136′-GL50.0～4000.0y=132.73289x+1091.400770.99534′-GL50.0～5000.0y=2921.44535x+128437.30620.9935LDFT10.0～800.0y=1914.74676x+13792.078910.9922LNFPV50.0～5000.0y=944.14646x+16591.348650.9994LNFPII50.0～5000.0y=320.864x+2045.797030.9951LNFPⅠ50.0～4000.0y=740.58881x+16550.903210.9979LNnFPV50.0～5000.0y=394.00941x+9349.146730.9982LNDFHII50.0～4000.0y=833.7653x+7789.327150.9943LNnDFHII50.0～5000.0y=275.32508x+1474.313250.9993LNDFHI50.0～5000.0y=42.12462x+227.244490.9980LNH50.0～5000.0y=389.40609x+1943.204240.9980DFLNHa50.0～4000.0y=75.36548x+393.812590.9977DSLNT50.0～5000.0y=93.09915x+379.800750.99143′-SLN10.0～1000.0y=1129.50401x+5961.826560.99743′-S-3-FL10.0～1000.0y=3260.75872x+21668.511730.9929

2.2 低聚糖定量限、回收率与精密度验证

本研究对23种目标低聚糖的方法学核心性能指标进行了验证,包括定量限(LOQ)、回收率及系统适用性实验(SST)中峰面积的相对标准偏差(RSD),结果如表2所示。LOQ作为方法定量可靠性的关键指标,本研究中23种目标低聚糖的LOQ分布在10.0～50.0 ng/mL,其中3′-FL、2′-FL、3′-SL、6′-SL、LDFT、3′-SLN、3′-S-3-FL这7种低聚糖的LOQ低至10.0 ng/mL,其余16种低聚糖的LOQ为50.0 ng/mL,表明该方法具有良好的检测灵敏度,能够满足乳中痕量低聚糖的靶向定量需求。回收率是评估样品前处理过程中目标物提取效率的核心指标,23种目标低聚糖的回收率为83.98%～111.44%,整体处于85%～115%的公认可靠区间内。其中,6′-SL(101.7%)、LSTa(102.98%)、6′-GL(102.06%)、LNnFPV(100.33%)、LNDFHI(111.44%)等组分的回收率略高于100%,推测与乳基质对质谱响应的轻微增强效应相关。精密度方面,通过SST中6次平行测定的峰面积RSD进行表征,23种目标低聚糖的RSD为4.18%～17.56%,均小于20%,说明实验过程中仪器系统稳定、数据可靠。综上,本研究采用的UPLC-HILIC-QqQ MS/MS靶向定量方法,其定量限、回收率及精密度均满足乳源低聚糖的分析要求,为后续山羊乳与牛乳中低聚糖含量及构成差异的精准对比提供了可靠的方法学支撑。

表2 23种目标低聚糖的定量限、回收率及精密度

Tab.2 Quantitation limits, recoveries and precisions of 23 target oligosaccharides

低聚糖定量限/(ng/mL)回收率/%峰面积的相对标准偏差/%3′-FL10.094.564.882′-FL10.092.267.813′-SL10.092.805.596′-SL10.0101.708.68LNnT50.086.626.31LNT50.094.1110.13LSTa50.0102.986.33LSTc50.098.2915.366′-GL50.0102.0617.564′-GL50.098.577.72LDFT10.094.0811.31LNFPV50.092.786.02LNFPII50.088.649.09LNFPⅠ50.090.177.77LNnFPV50.0100.335.97LNDFHII50.083.987.61LNnDFHII50.093.405.42LNDFHI50.0111.4413.96LNH50.093.839.29DFLNHa50.089.2416.08DSLNT50.095.524.183′-SLN10.097.854.603′-S-3-FL10.095.836.75

n=6。

2.3 萨能山羊乳和荷斯坦牛乳的低聚糖定量分析

2.3.1 低聚糖总质量浓度分析

23种低聚糖中,萨能山羊乳和荷斯坦牛乳中均有8种低聚糖被稳定检出并准确定量(图2),包括2′-FL、3′-FL、LNnT、6′-GL、4′-GL、LNH、3′-SL和6′-SL,其余15种低聚糖由于在本研究样本中含量低于方法的检测限,未能定量。如图2所示,萨能山羊乳中8种低聚糖总质量浓度为(109.28±10.00) mg/L,荷斯坦牛乳中8种低聚糖总质量浓度为(44.87±2.87) mg/L,可见萨能山羊乳中低聚糖总质量浓度显著高于荷斯坦牛乳(P<0.05),是其2.44倍。

不同小写字母表示组间数据差异显著(P<0.05)。

图2 萨能山羊乳和荷斯坦牛乳的低聚糖总质量浓度

Fig.2 Total oligosaccharide content in Saanen goat milk and Holstein bovine milk

2.3.2 中性低聚糖质量浓度及占比分析

中性低聚糖是以乳糖为核心结构,连接半乳糖、葡萄糖、N-乙酰氨基葡萄糖、N-乙酰半乳糖胺或岩藻糖等单糖残基形成的一类不带电荷的化合物[2]。本研究检出的8种低聚糖中,2′-FL、3′-FL、LNnT、6′-GL、4′-GL及LNH属于中性低聚糖。为比较2种乳源中性低聚糖的差异,本研究进一步统计了这6种中性低聚糖的质量浓度及其在总低聚糖中的占比,结果如图3所示。萨能山羊乳的中性低聚糖的质量浓度为(46.95±7.00) mg/L,占低聚糖总质量浓度的(42.96±2.50)%;而荷斯坦牛乳中相应的质量浓度和占比分别为(14.56±1.27) mg/L和(32.44±4.37)%。结果表明,萨能山羊乳的6种中性低聚糖的绝对含量显著高于荷斯坦牛乳,是其3.22倍,且占比显著高于荷斯坦牛乳(P<0.05)。

不同小写字母表示组间数据差异显著(P<0.05)。

图3 萨能山羊乳和荷斯坦牛乳的中性低聚糖质量浓度及占比

Fig.3 Content and proportion of neutral oligosaccharides in Saanen goat milk and Holstein bovine milk

2.3.3 酸性低聚糖质量浓度及占比分析

酸性低聚糖的结构与中性低聚糖不同,其分子中含有乙酰神经氨酸残基(NeuAc)或N-羟基神经氨酸残基(NeuGc)[2]。本研究检出的8种低聚糖中,3′-SL与6′-SL属于酸性低聚糖。为比较2种乳源酸性低聚糖的差异,本研究进一步统计这2种酸性低聚糖的质量浓度及其在总低聚糖中的占比,结果如图4所示。萨能山羊乳的酸性低聚糖的质量浓度为(62.33±3.00) mg/L,占低聚糖总质量浓度的(57.04±1.57)%;而荷斯坦牛乳中相应的质量浓度和占比分别为(30.31±1.60) mg/L和(67.56±5.68)%。结果表明,萨能山羊乳的酸性低聚糖在绝对含量上显著高于荷斯坦牛乳(P<0.05),约为其2.06倍,但占比低于荷斯坦牛乳(P<0.05)。

不同小写字母表示组间数据差异显著(P<0.05)。

图4 萨能山羊乳和荷斯坦牛乳的酸性低聚糖质量浓度及占比

Fig.4 Content and proportion of acidic oligosaccharides in Saanen goat milk and Holstein bovine milk

2.3.4 不同低聚糖质量浓度及占比分析

萨能山羊乳与荷斯坦牛乳中8种低聚糖的质量浓度及占比如图5所示。在萨能山羊乳中,各低聚糖质量浓度由高到低依次为6′-SL、4′-GL、3′-SL、6′-GL、2′-FL、3′-FL、LNnT、LNH,前5种组分的累计占比达(98.74±0.23)%。其中,6′-SL质量浓度最高(P<0.05),为(38.58±1.85) mg/L,占萨能山羊乳低聚糖总质量浓度的(35.30±1.55)%;其次为4′-GL[(26.47±3.94) mg/L,(24.22±1.40)%],是中性低聚糖中含量最高的组分(P<0.05);3′-SL位列第三,含量为(23.76±1.14)mg/L,占比为(21.74±0.95)%(P<0.05)。在荷斯坦牛乳中,各低聚糖质量浓度由高到低依次为6′-SL、3′-SL、6′-GL、4′-GL、2′-FL、LNnT、3′-FL、LNH,前5种组分占荷斯坦牛乳低聚糖总质量浓度的(95.08±0.29)%。6′-SL同样是荷斯坦牛乳中质量浓度最高的低聚糖(P<0.05),为(18.83±1.21) mg/L,占荷斯坦牛乳低聚糖总质量浓度的(42.01±1.62)%;其次为3′-SL,占比为(25.53±0.71)%(P<0.05),两者共同构成唾液酸化低聚糖的主体;6′-GL与4′-GL的质量浓度分别为(5.42±0.35) mg/L与(4.27±0.28) mg/L,占比分别为(12.08±0.34)%和(9.51±0.27)%,是荷斯坦牛乳中含量最高的2种中性低聚糖(P<0.05)。经计算,山羊乳中2′-FL、4′-GL、6′-GL、6′-SL、3′-SL这5种低聚糖的质量浓度分别为荷斯坦牛乳中对应组分的2.03、6.20、2.53、2.05、2.07倍。

不同小写字母表示组间数据差异显著(P<0.05)。

图5 萨能山羊乳和荷斯坦牛乳中不同低聚糖的质量浓度及占比

Fig.5 Content and proportion of different oligosaccharides in Saanen goat milk and Holstein bovine milk

3 讨 论

乳低聚糖作为乳中关键的功能性成分,其结构多样性、含量特征及生物活性直接决定乳源的营养价值与应用潜力,尤其在婴幼儿配方食品研发、功能性乳制品开发领域具有不可替代的作用。本研究聚焦23种常见乳源低聚糖的绝对定量分析,结合已有的乳低聚糖研究成果,从含量和比例差异及已报道的生物活性角度,系统剖析2种乳源的优势与应用价值,为乳源选择及功能产品开发提供科学依据。

本研究采用绝对定量的方法,对萨能山羊乳和荷斯坦牛乳中常见的23种低聚糖进行了分析。结果显示,2种乳源中均有8种低聚糖被检出,包括2′-FL、3′-FL、LNnT、6′-GL、4′-GL、LNH、3′-SL和 6′-SL。 荷斯坦牛乳中这8种低聚糖的总质量浓度为(44.87±2.87) mg/L,其中中性、酸性低聚糖占比分别为(32.44±4.37)%、(67.56±5.68)%;萨能山羊乳的总质量浓度为(109.28±10.00) mg/L,中性、酸性低聚糖占比则分别为(42.96±2.50)%、(57.04±1.57)%。Martín-Ortiz等[15]采用纳米液相色谱-芯片-四极杆飞行时间质谱与亲水作用液相色谱-四极杆质谱联用技术(Nano-LC-Chip-Q-TOF MS+HILIC-Q MS)对西班牙产地的山羊(Murciano Granadina)初乳中的低聚糖进行检测,其总质量浓度为251.22～572.24 mg/L,其中酸性低聚糖的质量浓度为83～251 mg/L,中性低聚糖的质量浓度为140～350 mg/L。Thum等[18]采用液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)与多孔石墨化碳吸附色谱联用对新西兰产地的萨能山羊初乳和成熟乳中的低聚糖进行定量,结果表明初乳中低聚糖总质量浓度为 236～404 mg/L,成熟乳中低聚糖总质量浓度为 201～319 mg/L。Van Leeuwen等[1]对已报道的山羊乳中低聚糖含量进行总结分析发现,即便在相同泌乳期内,不同研究报道的含量仍存在显著差异,山羊成熟乳低聚糖质量浓度为60～350 mg/L。作者推测,造成这种差异的原因不仅与品种、饲养环境、饮食等因素密切相关,还可能与分析方法的不同有关。与这些研究相比,本研究测得的低聚糖总质量浓度相对较低,一方面可能与产地差异有关;另一方面,本研究采用UPLC-HILIC-QqQ MS/MS的方法侧重对目标低聚糖进行精准靶向定量,以获得功能组分可靠、可比较的浓度数据,而部分研究侧重于非靶向全面定性,在定量精度上存在不足,检测结果可能包含未鉴定的痕量变体及未有效分离的乳糖。Zhang等[19]研究同样发现,山羊乳的低聚糖总质量浓度及中性低聚糖的占比高于牛乳,这与本研究的结论一致。已有研究显示,人乳中低聚糖的总质量浓度为5～20 g/L,中性低聚糖通常占主导地位,占总低聚糖的70%～80%,而酸性低聚糖占20%～30%[2]。本研究中萨能山羊乳低聚糖总质量浓度以及中性低聚糖占比虽远低于人乳,但显著高于荷斯坦牛乳,表明萨能山羊乳是一种有前途的人乳替代来源。

低聚糖作为乳中关键的组分,对宿主健康具有深远影响[20-21]。其中,2′-FL是中性低聚糖中研究最为广泛的一种,已被证实具有显著的神经保护与肠道屏障修复功能。Vázquez等[22]通过研究表明,以每日350 mg/kg的剂量在饮食中补充2′-FL,持续干预12周,可有效改善C57BL/6小鼠的突触可塑性并提升其认知功能。Zhong等[23]指出2′-FL可通过调控肠道微生物的色氨酸代谢,激活芳香烃受体信号通路,从而有效减轻氧化应激诱导的肠道屏障损伤,展现出卓越的肠道健康维护效能。酸性低聚糖已被研究证实不仅能调节肠道基因表达和免疫反应,减少白细胞与内皮的黏附,还对儿童大脑发育有积极影响[8]。Sakai等[24]通过给成年大鼠饲喂唾液酸乳糖后,发现脑神经节苷脂和游泳能力的都得到了提高。此外,3′-SL能够通过调节肠上皮细胞表面的多糖结构来影响细菌的附着位点,进而发挥其生物学功能[25]。Yu等[26]通过研究表明,以每日100 mg/kg的剂量腹腔注射补充6′-SL可有效抑制LPS诱导的小鼠巨噬细胞炎症反应并减轻其氧化应激水平。6′-SL也被证明可以调节婴儿的免疫反应[27]。本研究数据显示,在检出的8种低聚糖中,萨能山羊乳的2′-FL、4′-GL、6′-GL、6′-SL、3′-SL质量浓度均显著高于荷斯坦牛乳,分别为荷斯坦牛乳的2.03、6.20、2.53、2.05、2.07倍,因此,推测萨能山羊乳在抗炎、肠道菌群调节及促进神经发育等方面可能具备比荷斯坦牛乳更优越的潜在生理活性。

本研究采用UPLC-HILIC-QqQ MS/MS绝对定量方法检测了萨能山羊乳与荷斯坦牛乳低聚糖组成及含量,所获数据对科学评估山羊乳在婴幼儿配方食品中的应用潜力提供了数据参考。然而,本研究方法仍存在一定局限性。首先,本研究采用非衍生化直接进样策略,虽大幅简化了样品前处理流程、降低了低聚糖结构降解风险,但其检测灵敏度相较于衍生化方法可能偏低,这或许是仅稳定检出8种主要低聚糖,而未能覆盖更多痕量组分的重要原因之一,进而限制了对乳源低聚糖谱完整性的解析;其次,针对部分结构高度相似的同分异构体,现有色谱分离条件的分辨率仍待进一步优化。

4 结 论

本研究采用UPLC-HILIC-QqQ MS/MS联用技术,对萨能山羊乳和荷斯坦牛乳中23种常见低聚糖进行了靶向绝对定量分析。结果显示,共有8种低聚糖被稳定检出并准确定量,包括2′-FL、3′-FL、LNnT、6′-GL、4′-GL、LNH、3′-SL和6′-SL。核心数据表明:1)萨能山羊乳中8种低聚糖的总质量浓度为(109.28±10.00) mg/L,虽与人乳仍存在较大差距,但显著高于荷斯坦牛乳(44.87±2.87) mg/L,约为后者的2.44倍,在乳源低聚糖含量上展现出优势; 2)萨能山羊乳的中性低聚糖占比(42.96±2.50)%,高于荷斯坦牛乳的(32.44±4.37)%,两者均远低于人乳(70%～80%),精准模仿母乳需在提升低聚糖浓度的同时,进一步调整中性与酸性低聚糖配比;3)萨能山羊乳的2′-FL、4′-GL、6′-GL、6′-SL、3′-SL质量浓度分别为荷斯坦牛乳的2.03、6.20、2.53、2.05、2.07倍,可作为模拟人乳低聚糖的优质资源。在未来山羊乳的研究中,将进一步优化检测方法,系统考察品种、地区、泌乳阶段等关键因素对低聚糖谱的动态影响,并对乳中特征性低聚糖进行功能验证,从而为其在高端营养食品中的精准应用提供理论支撑。

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Targeted Absolute Quantification of Oligosaccharides in Saanen Goat Milk

ZHENG Qianwen1, WANG Yiwen1, LI Qin2, WANG Jun3,*, MAO Xueying1,*

(1.College of Food Science and Nutritional Engineering/Key Laboratory of Functional Dairy, Ministry of Education, China Agricultural University, Beijing 100083,China;2.National Center of Technology Innovation for Dairy, Hohhot 010110, China;3.China National Centre for Food Safety Risk Assessment, Beijing 100022,China)

Abstract： To investigate the specific oligosaccharide composition, content, and proportional distribution in Saanen goat milk and to perform a comparative analysis with Holstein bovine milk, targeted absolute quantification of 23 target oligosaccharides was performed in Saanen goat milk and Holstein bovine milk using ultra-performance liquid chromatography-hydrophilic interaction chromatography-triple quadrupole mass spectrometry (UPLC-HILIC-QqQ MS). The method exhibited a limit of quantification as low as 10.0 ng/mL, recoveries ranging from 83.98% to 111.44%, and satisfactory precision, meeting the requirements for accurate quantitative detection of milk oligosaccharides. Eight oligosaccharides were detected in both Saanen goat milk and Holstein bovine milk, including 2′-fucosyllactose (2′-FL), 3′-fucosyllactose (3′-FL), lacto-N-neotetraose (LNnT), 6′-galactosyllactose (6′-GL), 4′-galactosyllactose (4′-GL), lacto-N-hexaose (LNH), 3′-sialyllactose (3′-SL), and 6′-sialyllactose (6′-SL). The total content of these eight oligosaccharides in Saanen goat milk was (109.28±10.00) mg/L, which was significantly higher than that in Holstein bovine milk (44.87±2.87) mg/L, 2.44 times that of the latter value (P<0.05). The relative proportions of neutral and acidic oligosaccharides were (42.96±2.50)% and (57.04±1.57)% in Saanen goat milk, and (32.44±4.37)% and (67.56±5.68)% in Holstein bovine milk, respectively. Furthermore, the mass concentrations of 2′-FL, 4′-GL, 6′-GL, 6′-SL and 3′-SL in Saanen goat milk were 2.03, 6.20, 2.53, 2.05 and 2.07 times those in Holstein bovine milk, respectively (P<0.05). The findings demonstrated that compared with Holstein bovine milk, Saanen goat milk not only had a higher total oligosaccharide content, but also a higher proportion of neutral oligosaccharides, highlighting its significant potential as a high-quality dairy source for infant formula and other functional food products.

Keywords： Saanen goat milk; Holstein bovine milk; oligosaccharides; targeted absolute quantification; ultra-performance liquid chromatography-hydrophilic interaction chromatography-triple quadrupole mass spectrometry

doi：10.12301/spxb202500538

文章编号：2095-6002(2026)03-0112-10

引用格式：郑倩文,王依雯,李琴,等.萨能山羊乳中低聚糖的靶向绝对定量研究[J]. 食品科学技术学报,2026,44(3):112-121.

ZHENG Qianwen, WANG Yiwen, LI Qin, et al. Targeted absolute quantification of oligosaccharides in Saanen goat milk[J]. Journal of Food Science and Technology, 2026,44(3):112-121.

中图分类号： TS201.2

文献标志码： A

收稿日期： 2025-11-11

基金项目： 国家重点研发计划项目(2024YFD2100105);国家乳业技术创新中心资助项目(2022-KJGG-15)。

Foundation: National Key R&D Plan of China (2024YFD2100105); Project of National Center of Technology Innovation for Dairy (2022-KJGG-15).

第一作者： 郑倩文,女,博士研究生,研究方向为功能乳品。

*通信作者： 王 君,女,研究员,博士,主要从事乳品安全国家标准研制方面的研究;毛学英,女,教授,博士,主要从事功能乳品方面的研究。

(责任编辑：张逸群)