非胃肠道酶解制备蛋清源活性肽在口服缓解结肠炎中的优势：跨上皮转运与微生物群调控研究

本综述系统阐述了非胃肠道酶解（Alcalase水解）相较于模拟胃肠道消化（SGDP）在制备蛋清源活性肽（EWDP）中的显著优势。研究通过多维度分析证实，Alcalase水解肽（APH）具有更高的小肽比例（<1 kDa）、更广泛的酶切位点及更强的跨上皮转运能力，其C端疏水性非带电氨基酸残基结构及正电性特征显著提升了抗氧化（Antioxidant）、抗炎（Anti-inflammatory）活性及氨基酸补充效能。此外，APH能特异性富集黏液相关益生菌和短链脂肪酸（SCFA）产生菌，从而协同缓解结肠炎症并修复肠道微生态。该研究为开发酶解组合策略及肽基功能食品提供了关键理论支撑。

　　

Highlight

非胃肠道酶解策略通过增强肽段的跨上皮转运效率与微生物群调节能力，显著提升蛋清肽对结肠炎的干预效果。

水解特性分析

通过全面评估蛋清源肽段（EWDP）的分子量（Mw）分布、游离氨基含量及酶切区域（图1a），发现Alcalase水解产物（APH）中<1 kDa小肽占比高达50%，是模拟胃肠道消化产物（SGDP）的1.98倍（图1b）。此外，APH的蛋白水解度（DH）和序列多样性均为SGDP的2倍，这归因于Alcalase更广泛的酶切位点偏好（尤其是对消化抗性较强的溶菌酶和卵粘蛋白）。肽段鉴定结果进一步显示，APH中72.3%的肽段含有C端疏水性非带电氨基酸残基（如亮氨酸、丙氨酸和缬氨酸），而SGDP中该类结构仅占34.1%（图1c）。疏水性和正电性分析表明，APH的整体疏水性（68.5%）和正电荷占比（46.7%）均显著高于SGDP（52.3%和28.9%），这些结构特征为其跨膜转运和生物活性奠定了坚实基础。

跨上皮转运与生物活性

通过Caco-2细胞单层模型评估肽段的跨上皮转运能力（图2a），发现APH的表观渗透系数（P_app）较SGDP提升1.65倍（图2b）。转运后肽段的保留率分析（图2c）揭示，APH中高疏水性与高正电性肽段的转运效率显著优于SGDP（p < 0.05）。此外，APH展现出更强的胞内抗氧化活性（ROS清除能力提升1.82倍）和抗炎作用（TNF-α、IL-6和IL-1β表达量降低40-60%），同时为细胞提供了更丰富的必需氨基酸（尤其是亮氨酸、赖氨酸和组氨酸）。

微生物群调节与代谢分析

基于16S rRNA测序的微生物群分析表明，APH处理显著提升了结肠炎小鼠肠道中黏液相关益生菌（如阿克曼菌Akkermansia和双歧杆菌Bifidobacterium）的丰度（图4a-c），并促进了短链脂肪酸（SCFA）产生菌（如毛螺菌Lachnospiraceae和瘤胃球菌Ruminococcaceae）的增殖（图4d）。代谢组学分析进一步证实，APH组乙酸、丙酸和丁酸水平较SGDP组提高1.3-1.8倍（图4e），这些代谢物与炎症缓解和肠道屏障修复密切相关。

结论

本研究全面论证了非胃肠道酶解在制备蛋清肽用于结肠炎干预中的综合优势。Alcalase水解不仅产生更高比例的小肽和更丰富的序列多样性，其特有的C端疏水非带电氨基酸结构及高正电性特征还显著增强了肽段的跨上皮转运效率与生物活性。此外，APH能特异性调节肠道微生物组成，促进益生菌增殖和SCFA生成，从而协同缓解炎症并恢复微生态平衡。该成果为开发高效酶解工艺及功能性肽基配料提供了关键理论与实践依据。