AOAC 2001.02方法改进，使用IC-PAD分析食品中的益生元

什么是低聚半乳糖？

低聚半乳糖为在葡萄糖或半乳糖分子上链接1~7个半乳糖基的碳水化合物，是食品和饮料中少量天然存在的益生元。低聚半乳糖起初在人类母乳中发现，是母乳中的主要成分，其含量高达12g/L，因此被添加到婴幼儿奶粉中作为益生元补充剂。低聚半乳糖可以在肠道中表现出双岐化作用，可调节肠道菌群，支持非致病细菌的生长。

低聚半乳糖通常以粗料、浓缩粉末或糖浆的形式出现，一般被制造商用作添加剂或食品补充剂。

AOAC 2001.02

目前测量食品中低聚半乳糖非常常用的方法就是AOAC标准方法 2001.02。该方法是将低聚半乳糖从食品中提取出来之后将其水解为单糖，然后使用带有安培检测器的阴离子交换色谱进行分析。

在AOAC中，阴离子交换色谱被称之为高效阴离子交换色谱（HPAEC），这里我们简称为离子色谱（IC）。

AOAC 2001.02是将提取液与用酶（β-半乳糖苷酶）处理和水解的提取液进行比较。在β-半乳糖苷酶催化下，糖苷键断裂，低聚半乳糖和乳糖水解成葡萄糖和半乳糖。 两种溶液中测定的游离半乳糖和乳糖的浓度差即可用来计算低聚半乳糖含量。（图1）

图 1. 根据 AOAC 2001.02 方法测定总低聚半乳糖含量的示意图，以及瑞士万通优化后的方法（绿色）。

对AOAC方法的改进

AOAC 2001.02 的样品制备过程相当复杂：一方面是对照提取液需要加入失活酶（相当昂贵）以维持提取液中初始碳水化合物浓度不变（图 1）。另一方面，样品稀释过程在乙腈中完成，而标准品是基于超纯水的。

本文中我们将简化整个过程以提高方法的易用性和分析效率。

实验证明，在提取溶液中添加失活酶与否并不会影响提取物中葡萄糖、半乳糖和乳糖浓度，因此我们取消了该步骤，节省了大量的费用和手工劳动。总低聚半乳糖含量的测定，仅需测量不含任何酶的提取液和添加了活性酶的水解液即可完成。

图 2. 某品牌益生元补充剂未处理（黑色）和酶处理（橙色）的叠加色谱图。

本研究对食品中低聚半乳糖测定的AOAC方法进行了优化，虽然原理相同，但是分析效率得到大幅提升，可以大大降低实验室时间和运行成本。如使用其它自动化样品处理技术，如英蓝逻辑稀释技术和英蓝自动校准技术，还可进一步提升工作效率。

想要了解更多使用离子色谱法测定食品中低聚半乳糖的简便方法，请参见我们发表在The Column from LC/GC (2021)上的文章：Improving on AOAC 2001.02: GOS Determination in Foods Using HPAEC–PAD。