国家标准与技术研究所 迈克尔·鲍尔从冰箱里取出一份非洲狮的牛奶样本
雷莫罗萨将把样本带回NIST的实验室，在那里她将鉴定牛奶中存在的大量复杂的糖，称为低聚糖
这些糖的分子结构比大多数食物中的单糖更复杂，它们不仅仅提供热量
一些在免疫中发挥作用，而另一些促进大脑发育
信用:R
新闻/NIST 有牛奶吗？大多数人都看过名人的著名广告，强调喝牛奶对强健骨骼的重要性
研究表明，牛奶还有其他好处，尤其是对婴儿来说，比如帮助他们成长和增强他们的免疫系统
但是科学家们仍然不明白牛奶到底是如何做这些事情的
解开这个谜团始于鉴别牛奶中的化合物
为了支持这一努力，美国国家标准与技术研究所(NIST)的研究人员最近将一个参考图书馆的规模扩大了一倍，这个参考图书馆包括了在人类和其他几种动物的牛奶中发现的某种碳水化合物的例子
该文库的扩大将帮助科学家识别他们自己牛奶样品中的未知化合物
研究人员在《分析化学》上发表了他们的新发现
母乳的成分因母亲而异，但一般来说，母乳含有87%的水和13%的营养成分，包括脂肪、蛋白质和碳水化合物
牛奶研究人员通常关注一种叫做低聚糖的碳水化合物，这是牛奶中许多不同糖中的一种
众所周知，这些糖具有生物效应，如为成长中的婴儿提供能量或促进器官发育
“婴儿不能咀嚼或吞咽固体食物，因此他们的成长高度依赖牛奶
这是一种神奇的化合物，”NIST化学家康妮·雷莫洛扎说
科学家分析寡糖的主要原因之一是，如果他们能够确定寡糖的存在，他们就可以开始了解寡糖如何影响细胞、组织和生物过程
2018年发布的第一版人乳寡糖库由74种寡糖组成
为了建立这个模型，雷莫罗萨和她的同事们分析了1953年NIST标准物质的牛奶样本中的成分
他们使用一种叫做液相色谱的方法将样品分离成更细的成分，并使用一种叫做质谱仪的仪器来创建化学指纹，称为质谱
研究小组随后将这些未知光谱与1
被称为NIST串联质谱库的31000个化合物的300万个光谱
它是更大的NIST质谱库的一部分，最近更新了一个新版本，叫做NIST20
研究小组又发现了80种新的低聚糖，使总数达到154种
新的健康维护组织图书馆还使用了1954年《强化母乳中的有机污染物》中的牛奶样本
人体体液中有机污染物的NIST标准参考材料反映了自2000年发布最后一份材料以来污染物水平的变化。多氯联苯、农药、二恶英/呋喃和其他污染物的水平下降了50%，而溴化阻燃剂的水平却在上升
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信用:NIST 研究人员还能够识别牛奶中以前从未报道过的新化合物，例如一种含有15个单糖单元的寡糖，这是碳水化合物的组成部分
质谱和液相色谱用于产生原始数据后，再进行处理，以便提取质谱来识别未知化合物
“未知化合物的鉴定取决于最先进的方法
由于质谱仪灵敏度的提高，加上NIST搜索软件，许多低聚糖现在已经为人所知
一旦未知化合物被识别，它们就被包括在牛奶库中
除了母乳，雷莫罗萨和她的同事还扩大了其他类型哺乳动物奶的覆盖范围
得益于史密森尼国家动物园和保护生物学研究所以及菲律宾卡拉保中心的合作，他们分析了四种不同的非人类样本
史密森尼博物馆提供了一个非洲狮样本，菲律宾卡拉鲍中心提供了一只萨能山羊和亚洲水牛的奶
牛(牛)奶样本来自NIST自己的安全参考手册1549a和1849a
NIST的研究人员从这些样本中鉴定出90种低聚糖，其中25种也存在于母乳中
之前已经对这些动物样本进行了研究，但是相对较少的寡糖被报道
由于新仪器的开发、分离寡糖的更好方法以及新的健康维护组织文库，科学家现在可以在他们的样品中鉴定更多的寡糖
雷莫罗萨说:“许多研究人员希望能够找到对分析他们的样品有用的NIST牛奶质谱库。”
这个牛奶库对婴儿配方奶粉制造商特别有用
雷莫罗萨说:“科学家们对鉴别牛奶中的低聚糖很感兴趣，因为他们想确定这些是否可以添加到婴儿配方奶粉中，这样婴儿就可以获得必需的营养。”
工作还没有完成
NIST大学的研究人员将继续鉴定母乳中不同类型的低聚糖，并扩大他们对非人哺乳动物乳汁的收集
他们将很快分析黑白猪(与菲律宾马里亚诺·马科斯州立大学合作)、恒河猴(与威斯康星大学合作)和海豚(与美国国家海洋和大气管理局合作)的乳汁
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