商品奶中褪黑激素的含量分析

许建海，武子元，杨春合，杜昊轩，段春辉，张 微 *

（1.中国农业大学动物医学院，北京 100193；2.中国农业大学动物科技学院，北京 100193）

褪黑激素（Melatonin，MT），化学名称为N-乙酰-5-甲氧基色胺，又名褪黑素、美拉酮宁、抑黑素、松果腺素，是由松果体合成和分泌的一种吲哚类激素，最先由美国皮肤病学家Lerner于1958年从肉牛松果体提取物中分离出来。研究发现，褪黑激素除了具有改善睡眠、调节情绪等功能，可作为一种调节睡眠和治疗抑郁症的医疗药品[1]外，还具有抗氧化、抗肿瘤、增强免疫和延缓衰老等作用[2-4]，因此，富含褪黑激素的保健食品很受消费者欢迎。美国允许人工合成的褪黑激素作为食品添加剂，但欧洲把人工合成的褪黑激素归为药物，不能作为食品添加剂。因此，研发富含天然褪黑激素的食品成为欧洲及其他崇尚自然追求有机人群的迫切需求。牛奶中含有一定量天然的褪黑激素，且夜间牛奶中褪黑激素水平要比白天的牛奶高[5]，这就使得一些奶业公司将通过控光研发高褪黑激素牛奶作为产品创新的目标。1999年，芬兰的富含高天然褪黑激素乳制品最先问世，并实现了销售的稳健增长和奶业的高附加值。此后，日本、英国和爱尔兰等国相继有高褪黑素奶产品问世，价格是普通牛奶的2.5倍，颇受消费者欢迎[6]。而德国慕尼黑Milchkristalle公司历时6年成功研发出专利品名为“夜间奶结晶”（Nachtmilchkristalle）的天然褪黑素产品[7]。我国学者姜毓君等2012年获得专利《一种获得褪黑素含量高的原料乳的方法》[8]，但市场上未见相应产品销售。因此，本试验旨在分析比较不同品牌、不同品种以及不同产地商品奶中褪黑激素浓度的差异，为富含天然褪黑激素牛奶的研发提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料及采样方法

于2015年2月选择北京一中型超市，共采集6个品牌，包括无菌砖纯牛奶、无菌砖鲜牛奶、无菌枕纯牛奶、巴氏奶、儿童奶、酸奶和无菌砖脱脂鲜牛奶共7个品种，以及某品牌3个产地的无菌砖纯牛奶，按照每种商品奶3个重复的原则购买。将采集的样品制成送检样品，并置于-20℃冰箱保存。

1.2 测定指标及方法

褪黑激素浓度采用褪黑激素放射免疫试剂盒及r-911全自动放免计数仪进行测定，委托北京华英生物技术研究所进行检测。

1.3 统计分析

用Excel 2007对所有数据进行初步整理，然后用SPSS 19.0进行单因素方差分析，均值的多重比较采用Duncan法，并以P<0.05作为差异显著性判断标准。数值采用均值±标准差的表示方法。

2 结果

2.1 不同品牌和品种牛奶中褪黑激素的浓度

由表1可知，品牌1无菌砖脱脂鲜牛奶中褪黑激素浓度显著高于无菌砖纯牛奶、无菌枕纯牛奶、无菌砖鲜牛奶、巴氏奶、儿童奶和酸奶（P<0.05），而其他商品奶品种间无差异（P>0.05）。除无菌砖脱脂鲜牛奶外，同一品种不同品牌，以及同一品牌不同品种商品奶中褪黑激素的浓度无显著差异（P>0.05）。

表1 不同品牌和品种牛奶中褪黑激素的浓度 pg/mL

2.2 同一品牌和品种不同产地商品奶中褪黑激素的浓度

测定了3个产地生产的同一品牌（品牌5）的无菌砖纯牛奶中褪黑激素的浓度，其中产地1、产地2、产地3的品牌5牛奶中褪黑激素浓度分别为13.03±1.93、11.07±1.37、11.99±1.91 pg/mL，经检验，3个产地之间无差异（P>0.05）。

3 讨论

有报道显示，人类血液中褪黑激素水平随年龄增长显著下降，其中5～15岁的未成年人血液中褪黑激素浓度为140～110 pg/mL，20～30岁的年轻人95～80 pg/mL，40～60 岁的中老年人 30～10 pg/mL[9]。65岁以上的老年人有1/3以上存在失眠症，女性和大量服用药物的人更常见[10]。随着人们生活节奏的加快，饮食不规律、加班熬夜、电磁环境，以及精神压力、社会和家庭矛盾等，失眠症发病率很高。褪黑素分泌不足是引起不同程度的睡眠障碍和失眠症的主要原因之一。

较人工合成褪黑素，天然或内源褪黑素具有极高的安全性。牛奶中含有一定量天然的褪黑激素，富含褪黑素奶或奶制品的食用理念源于补充因年龄增长褪黑素水平下降的事实。此外，奶中天然的褪黑素是极亲脂性的，它能被人体很好的吸收并能通过血脑屏障，可使体内褪黑素水平维持在正常状态，调节正常的睡眠节律，改善睡眠，提高生活质量。

Valtonen等[11]采用2个长期双盲、交叉试验方法，研究每天进餐时饮用0.5 L褪黑激素含量为10～40 pg/mL的夜间奶对福利院老年人睡眠和生理活动的影响，探讨低剂量褪黑激素（其剂量为不影响白天血液中褪黑激素的浓度）对老人改善睡眠质量和白天活动的效果。结果发现，即使是微量的褪黑激素也能通过提高老年人白天的活动使其受益。

天然高褪黑素奶的生产方式主要是通过不同的光控措施来实现。芬兰是每天确保光照和黑暗时间基本不变，时间长度分别为13～22 h和2～11h，并且控制光照强度（光照期至少250 lux，黑暗最大40 lux），保证在黑暗时挤奶，或者是控制曝光时间在30 min之内，可以保证在不同季节都能得到褪黑激素含量在20 pg/mL以上的高褪黑素奶[12]。英国建议最优的黑暗时间大约为8～10 h，光照时间为14～16 h，黑暗的光强度不应超过50 lux，光照的平均光强度应至少有1 000 lux，并将夜间奶单独装在暗色奶罐中，牛奶中褪黑素的浓度为15～30 pg/mL[13]。德国则考虑了光波长的影响，夜晚阶段至少要应用一种光源，其发出的波长在500 nm以上，白天阶段首选与阳光（约290～770 nm）最相似的全光谱灯（约375～725 nm）。正常牛奶中含有褪黑激素约1.5～3 pg/mL，根据此专利的方法，生产的牛奶通常含有至少2倍甚至高达10倍以上的褪黑激素，加工制作的奶粉褪黑激素的浓度为100～200 pg/mL[7]。我国也有此方面的专利，光照期从每日3点到15点、光照强度为540～600 lux；黑暗期从15点到次日2：30，黑暗期每隔1～2 h用光照波长为420～480 nm的蓝绿光光照15～30 min，蓝绿光光照强度为240～300 lux，黑暗期蓝绿光光照之外剩余时间光照强度控制为20～40 lux；采奶期为凌晨2:30—3:00，用光照波长为420～480 nm、光照强度为240～300 lux的蓝绿光进行照明。同时使用了一种专门的饲料配方，奶中褪黑激素可达50～71 pg/mL，乳糖为44～56 mg/mL[8]。

4 结论

北京市售脱脂鲜牛奶中褪黑激素浓度最高，而品牌和产地对不同品种商品奶中的褪黑激素浓度无影响。本研究的数据结果显示，我国市售商品奶中，除脱脂奶外，褪黑激素含量一般在15 pg/mL以下，相比专门生产的夜间奶的褪黑激素浓度要低很多，可见开发我国高褪黑素夜间奶具有一定的可行性。

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[4]武翠,徐金先.褪黑激素对免疫功能的影响 [J].饲料研究,2006(9):25-27.

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[6]任皓威,姜毓君.乳中褪黑激素及褪黑激素乳品研究进展[J].中国乳品工业,2009,37(9):45-47.

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[8]姜毓君,任皓威,谢小来,等.一种获得褪黑素含量高的原料乳的方法:中国,CN101791006B[P].2012-01-18.

[9]蒋能群.奇妙的保健因子——褪黑素[J].乳业科学与技术,2001,24(2):22-18.

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[13]Barrie Stevens Haigh.Method for producing milk with an enhanced content of naturally expressed melatonin: UK,GB2387099A[P].2003-10-08.