MALDI-TOF MS用于牛奶贮存监测的研究

超高温瞬时处理（UHT）是鲜奶处理的一种灭菌工艺，通过该工艺可以延长无菌牛奶产品的保质期，通常是在140-145℃下通过蒸汽注入直接加热2-4秒，或通过金属管/金属板在136-138℃下间接加热5-8秒，然后再进行无菌包装。UHT可以使大多数细菌失活，但某些细菌蛋白酶和天然乳蛋白酶仍然会部分保留下来，并在牛奶存储过程中保持活性。当UHT牛奶在室温下贮存几个月时，这些剩余的活性酶会使牛奶蛋白发生水解，进而使得牛奶发生变质。

酶（例如纤溶酶或组织蛋白酶）水解酪蛋白释放肽，导致不均匀的肽组分。其组成取决于许多参数，因此有人建议将某些肽（尤其是热处理产生的牛奶肽的形成和降解）作为标记物，用以监测乳制品来源物种、受奶牛乳腺炎的影响或发酵剂的培养类型等。

德国埃尔朗根-纽伦堡大学的研究是为了建立一套系统的方法来识别牛奶肽，用来可靠地监测UHT牛奶的贮存。释放肽的蛋白水解酶活性与贮存过程中的质量损失密切相关，因此可以将肽作为贮存标记物。此外，很容易将标记牛奶贮存的肽结合到标记肽谱中，这些标记肽谱可以同时涵盖一种牛奶样品的几个质量参数。

为了系统地识别贮存标记物，研究人员将9个UHT牛奶商品样本在保质期期间和保质期结束时通过MALDI-TOF MS（基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱）进行了非靶向肽谱分析。对这些肽的相对定量和测序表明，由于内源性乳蛋白酶和微生物蛋白酶的活性以及其他未知的蛋白水解机制，在UHT牛奶的贮存过程中，22个肽的浓度显著增加。根据ROC曲线分析的高判别AUC值，研究人员选择了10种肽作为候选标记物。其中，肽β-酪蛋白_192–206（m/z 1668.9）是最合适的标记，可将过期的与常规的UHT牛奶样本以100％的准确度进行区分。此外，β-酪蛋白_191-206(m/z 1782.0)具有100%的特异性，β-酪蛋白_139-161(m/z 2696.4)具有100%的敏感性。因此，β-酪蛋白_192-206本身或β-酪蛋白_191-206和β-酪蛋白_139-161结合，为基于蛋白水解机制监测UHT牛奶贮存提供了可靠的标记物。

上述研究表明，通过MALDI-TOF MS指纹图谱对商品UHT牛奶样本进行相对定量，证明肽标记物可以反映UHT牛奶的储藏情况。特别是β-酪蛋白_192-206(m/z 1668.9)单独或与β-酪蛋白_191-206(m/z 1782.0)和β-酪蛋白_139-161(m/z 2696.4)联合使用，是监测UHT牛奶贮存过程中蛋白水解的合适标记物。食品工业可以使用这种标志肽通过监测贮存过程中的蛋白水解来改进生产工艺。

QuanTOF新一代宽谱定量飞行时间质谱平台

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）因为其“软电离”的原理，非常适合蛋白、核酸等生物大分子的分析，目前，其主要应用于微生物鉴定、核酸分型、肿瘤标志物鉴定、组织成像等领域。融智生物推出的QuanTOF新一代宽谱定量飞行时间质谱平台，是新一代的MALDI-TOF MS，可以在宽质量范围内（10-1000,000Da）实现高灵敏度分析，且定量精度可达98%以上，可进行从代谢产物（小分子）到抗体蛋白（超大分子）的定性和定量分析，操作简单高效，可实现单样本多指标同时分析，减少检测成本，提升检测效率，拓展MALDI-TOF MS的应用范围。

参考文献：Dalabasmaz S , Dittrich D , Kellner I , et al. Identification of peptides reflecting the storage of UHT milk by MALDI-TOF-MS peptide profiling[J]. Journal of proteomics, 2019:103444.