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国家重点研发计划|中国质量检验检测科学研究院张九凯研究员:基于模拟胃肠道消化的驼乳与牛乳蛋白肽的比较研究

国家重点研发计划|中国质量检验检测科学研究院张九凯研究员:基于模拟胃肠道消化的驼乳与牛乳蛋白肽的比较研究 食品工业科技编辑部
2026-03-19
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本文获国家重点研发计划项目(2022YFD1600103);新疆维吾尔自治区重大科技专项项目(2022A02006-3);自治区现代农业产业技术体系(XJARS-11-09)。


中国质量检验检测科学研究院,国家市场监督管理总局重点实验室(食品真实性鉴别),北京工商大学食品与健康学院,新疆农业科学院农业质量标准与检测技术研究所的李丹蕾,孔夏冰,陈贺,于悦,李国萍,张九凯,陈颖等人介绍了驼乳的营养价值、法规支持及其与牛乳的差异,阐述了乳蛋白消化后产生生物活性肽的研究背景,并总结了利用体外消化模型分析特色乳品活性肽的现有成果,最终明确了本研究旨在通过对比双峰驼乳与牛乳消化后的蛋白肽谱,揭示差异并鉴定潜在活性肽,以支持驼乳的进一步开发与应用。
摘要:驼乳是西北地区重要的特色乳资源,富含多种活性蛋白,其在体内消化过程中释放的生物活性肽具有潜在的健康益处,但目前对其系统研究仍相对较少。本研究通过模拟胃肠道消化,利用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)对驼乳和牛乳消化后的蛋白肽进行鉴定分析,并结合蛋白肽数据库筛选潜在的生物活性肽。结果显示,共鉴定出1074条蛋白肽,其中驼乳中特有561条,牛乳中特有385条,两种乳品共有128条。这些蛋白肽的分子质量主要集中在750~1000 Da,长度多在七到十一肽之间,多数来源于酪蛋白。通过生物活性数据库分析,从驼乳中鉴定出6条生物活性肽,其中2条为驼乳特有的二肽基肽酶Ⅳ(Dipeptidyl Peptidase Ⅳ,DPP-Ⅳ)抑制活性肽,其余4条与牛乳共有的活性肽则具有血管紧张素转化酶(Angiotensin Converting Enzyme,ACE)抑制、抗菌、抗凝血酶和抗血栓等活性。进一步通过基于机器学习的肽段活性预测工具Peptide Ranker,预测得到驼乳中特有的潜在生物活性肽有70条,牛乳中有44条。这些发现揭示了驼乳在生物活性肽种类多样性及功能特异性方面的独特优势。该研究系统解析了驼乳与牛乳蛋白肽的组成差异,为开发具有精准营养功能的新型乳基食品提供了理论基础和实践指导,有助于推动相关产业的发展。
PART.01
结果

比较了驼乳与牛乳经模拟胃肠道消化后产生的蛋白肽。主要发现包括:1)共鉴定出1074条蛋白肽,其中驼乳特有561条,牛乳特有385条,共有128条,表明两者多肽谱存在差异;2)分子质量分析显示,驼乳中1250-3500 Da的大分子多肽比例显著高于牛乳,而牛乳中500-1000 Da的小分子多肽更多;3)肽链长度上,驼乳中11-13个氨基酸的长链多肽更富集,牛乳则以7-10个氨基酸的短链多肽为主;4)生物活性分析发现,驼乳含有如ILDKEGIDY等具有DPP-IV抑制活性的肽段,牛乳则鉴定出更多具有ACE抑制等活性的肽段;5)通过机器学习预测,驼乳和牛乳中分别发现70条和44条特有的潜在生物活性肽;6)差异表达分析筛选出49条显著差异的多肽,为区分两者及探索营养价值提供了线索。

图 1 驼乳和牛乳蛋白肽数量的维恩图
Fig.1 Venn diagram of the number of protein peptides in camel milk and cow milk

图 2 驼乳与牛乳蛋白肽的分子质量分布
Fig.2 Molecular weight distribution of protein peptides in camel milk and cow milk
注:不同字母标记表示驼乳与牛乳在分子量上存在显著差异(P<0.05);图 3 同。

图 3 驼乳和牛乳蛋白肽的氨基酸序列长度分布
Fig.3 Amino acid sequence length distribution of camel milk and cow milk protein peptides

图 4 驼乳与牛乳中蛋白对应肽段数量占比柱状图
Fig.4 Bar chart of the proportion of corresponding peptides in camel milk and cow milk
表 1 驼乳与牛乳潜在生物活性肽
Table 1 Potential bioactive peptides in camel milk and cow milk

注:表中“√”表示在该物种中检测到对应的生物活性肽段;“×”表示未检测到。

图 5 驼乳与牛乳中评分>0.5 的特有及共有蛋白肽数量
Fig.5 Number of unique and shared protein peptides with a score >0.5 in camel milk and cow milk
表 2 驼乳与牛乳中 Peptide Ranker 评分>0.5 的蛋白肽
Table 2 Peptide Ranker score >0.5 protein peptides in camel milk and cow milk

表2更多内容详见原文)

图 6 驼乳与牛乳的差异表达蛋白肽的火山图
Fig.6 Volcanic diagram of differentially expressed protein peptides in camel milk and cow milk

图 7 驼乳与牛乳差异表达蛋白肽的聚类分析热图
Fig.7 Heat map of cluster analysis of differentially expressed protein peptides in camel milk and cow milk
注:图中 A 为驼乳,B 为牛乳。
PART.02
结论

本研究通过模拟胃肠消化和LC-MS/MS技术比较驼乳与牛乳蛋白肽,共鉴定出1074条肽段,其中驼乳特有561条,牛乳特有385条,共有128条。肽段分子量主要在500–3500 Da之间,长度6–23个氨基酸。驼乳肽主要源自β-酪蛋白,牛乳肽主要源自免疫球蛋白轻链κ基因簇。活性分析发现34条具有DPP-IV抑制、ACE抑制及抗菌等活性的肽段,且驼乳中潜在活性肽数量多于牛乳。其中ISQFYQK和VPFLQPK在驼乳中的丰度显著高于牛乳。结果表明两者在肽种类和功能上存在差异,为乳品差异分析及功能性产品开发提供了科学依据。

PART.03
思维导图


引用本文:李丹蕾,孔夏冰,陈贺,等.  基于模拟胃肠道消化的驼乳与牛乳蛋白肽的比较研究[J]. 食品工业科技,2026,47(3):146−155. doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2025020151.


Citation:LI Danlei, KONG Xiabing, CHEN He, et al. Comparative Study of Camel and Cow Milk Protein Peptides Based on Simulated Gastrointestinal Digestion[J]. Science and Technology of Food Industry, 2026, 47(3): 146−155. (in Chinese with English abstract). doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2025020151.

通信作者简介

张九凯,博士,研究员,“十四五”国家重点研发计划项目首席科学家,市场监管总局“青年拔尖人才”,中国检验检疫科学研究院“青年英才”,农产品中心副主任。中国食品科学技术学会食品真实性与溯源分会副秘书长、第三/第四届青年工作委员会委员、果蔬加工技术分会委员,中国检验检测学会科普工作委员会委员,“科普中国”专家。《食品工业科技》《食品质量安全检测学报》青年编委。长期从事食品真实属性鉴别及品质识别技术研究。先后主持国家重点研发计划项目、课题、国家自然科学基金等国家级项目5 项,主持和参与新疆自治区重大专项等省部级课题9 项。获得2020年度市场监管科研成果奖一等奖、2022年度中国食品科学技术学会科技创新奖一等奖等省部级、社会力量奖6 项;研究成果先后荣获2022年度、2024年度中国食品科技十大进展;发表论文86 篇,授权国家发明专利17 件,制定食品安全标准31 项,其中国家标准3 项;编写著作6 部。


(以上信息来自于网络


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