利用酰基高丝氨酸内酯与液相色谱/三重四极杆质谱联用技术检测乳品加工行业中使用的技术设备中的微生物污染和故障

《RAPID COMMUNICATIONS IN MASS SPECTROMETRY》：Detection of Microbiological Contamination and Malfunctions in Technical Equipment Used in the Milk Processing Industry Using Acyl-Homoserine Lactones With Liquid Chromatography/Triple Quadrupole Mass Spectrometry

本研究利用LC/MS/MS技术快速检测四种极性不同的HSLs，以应对食品工业中细菌污染检测的时效性问题。该方法通过固相萃取和电喷雾电离质谱分析，实现当天结果，有效减少生产线停机时间，并通过真实案例验证了其在识别泄漏、生物膜和潜在微生物活动中的应用效果。

　　

摘要

研究背景

细菌污染会导致感官变化和健康风险，是食品工业中一个关键的质量因素。基于平板的微生物检测方法需要较长的培养时间，这使得快速控制污染变得困难。革兰氏阴性细菌产生的同型半胱氨酸内酯（HSLs）能够介导群体感应，从而促进生物膜的形成和毒素的产生；我们的方法利用四种同型半胱氨酸内酯来快速检测污染。

方法

我们建立并验证了一种用于检测四种不同极性同型半胱氨酸内酯（N-丁酰-L-同型半胱氨酸内酯、N-(3-羟基丁酰)-L-同型半胱氨酸内酯、N-(3-氧代辛酰)-L-同型半胱氨酸内酯和N-(3-氧代十二酰)-L-同型半胱氨酸内酯）的样品制备及LC/MS/MS检测方法。该方法采用正电子喷雾离子化技术，并使用γ-十内酯作为内标物。经过验证的方法随后被用于通过固相萃取从工业冷却水中提取同型半胱氨酸内酯。

结果

该方法可在不中断生产的情况下提供当天检测结果，并实现基线分离的色谱分析。在实际应用中，通过对同型半胱氨酸内酯的检测，成功识别出了污染源和设备故障，其中包含6个真阳性案例和6个真阴性案例。

结论

针对同型半胱氨酸内酯的LC/MS/MS检测方法是一种实用、快速且灵敏的工具，适用于检测复杂工业水体系中的泄漏、生物膜以及潜在的微生物活动。该方法有助于提前进行风险管理，减少停机时间，并实现牛奶加工设施的常规监测。

利益冲突

作者Koch、Gorzki和Kertsch是Sachsenmilch Leppersdorf GmbH公司的员工。作者Baldermann是拜罗伊特大学的员工。

数据可用性声明

支持本研究结论的数据（原始LC–MS/MS数据、处理后的文件、校准表格）可在Zenodo平台上获取，网址为：https://doi.org/10.5281/zenodo.18923042。如需更多信息，请联系通讯作者Susanne Koch（地址：An den Breiten, 01454 Leppersdorf，电子邮件：[e-mail]，电话：[phone]）。