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为探究消费者性别对蛋白消化的影响,研究人员利用性别特异性体外消化模型,对比牛乳与燕麦饮品及其蛋白粉的蛋白分解差异。发现男女消化条件下蛋白凝块及分解效率不同,该研究为性别定制饮食提供依据。
在全球向植物基饮食转型的浪潮中,蛋白质的消化吸收与性别差异的关联却长期被忽视。现有研究多基于统一的 “健康成人” 模型,未考虑男女在胃酸度、消化酶活性及肠道转运时间等生理层面的差异。例如,女性胃排空较慢、肠道转运时间更长,且胆汁分泌成分与男性不同,这些因素可能导致不同性别对动物蛋白(如牛乳)和植物蛋白(如燕麦蛋白)的利用效率存在差异。然而,市场上的蛋白产品及饮食建议往往 “一刀切”,缺乏性别针对性,这既可能影响营养吸收,也限制了个性化膳食的发展。
为填补这一空白,以色列研究人员开展了一项颇具创新性的研究,相关成果发表在《Food Research International》。研究团队基于性别特异性的半动态体外消化模型(in vitro digestion model),系统分析了牛乳、燕麦饮品及其蛋白粉在男性和女性模拟消化条件下的蛋白分解轨迹,旨在揭示性别对蛋白消化率、生物可及性肽及氨基酸释放的影响,为性别定制化功能食品开发提供科学依据。
研究主要采用以下关键技术方法:
- 体外消化模型构建:基于临床数据,设定男性(胃 pH 4.5→1.7,消化 2 小时)和女性(胃 pH 5.0→2.1,消化 3 小时)的特异性 pH 梯度及酶活性参数,模拟口腔、胃、肠阶段的消化过程。
- 蛋白分解分析:利用十二烷基硫酸钠 - 聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)观察蛋白降解模式,通过液相色谱 - 质谱联用(LC-MS/MS)鉴定生物可及性肽,采用 LC-MS 测定游离氨基酸浓度。
- 胶体特性检测:通过动态光散射(DLS)和激光粒度仪分析消化过程中颗粒大小及 Zeta 电位变化,评估蛋白凝块形成与稳定性。
3.1 牛乳与燕麦饮品的性别差异消化轨迹
在胃消化阶段,牛乳在男性条件下形成的凝块电荷反转更显著(Zeta 电位 + 10.7 mV vs 女性 + 4.9 mV),颗粒聚集更明显,而女性较长的胃滞留时间导致蛋白水解效率较低,乳清蛋白(如 β- 乳球蛋白)降解较慢。燕麦饮品在男性胃条件下因胶体稳定性差,形成更大颗粒,抑制了蛋白酶可及性,而女性胃环境更利于燕麦蛋白的分解,其 12S 球蛋白亚基的水解片段更小。肠消化阶段,两性差异逐渐减弱,但男性牛乳消化释放更多具有抗菌、胆固醇调节功能的生物活性肽,女性燕麦消化则产生更多游离氨基酸。
3.2 蛋白分离物的消化差异
对牛乳蛋白粉和燕麦分离蛋白的研究表明,男性消化条件下牛乳蛋白降解更快,女性则对燕麦蛋白的水解更彻底。蛋白质组学分析显示,男性胃环境生成的牛乳肽段富含抗菌和 DPP-IV 抑制活性序列,而女性胃消化释放的牛乳肽中,有一段与骨合成肽高度同源(79% 序列匹配)。氨基酸分析表明,男性肠消化液中牛乳的必需氨基酸(EAAs)浓度更高,女性则从燕麦中释放更多 EAAs,尤其是亮氨酸的生物可及性较男性高出 96%。
结论与讨论
本研究首次系统揭示了性别对蛋白消化轨迹的显著影响:男性胃肠条件更利于牛乳蛋白的高效分解及生物活性肽的生成,而女性对燕麦蛋白的利用效率更高。这种差异与两性胃 pH 动态变化、酶活性及凝块稳定性密切相关。研究结果挑战了 “动物蛋白消化率普遍优于植物蛋白” 的传统认知,表明性别是影响蛋白营养效价的关键因素。未来食品设计需纳入性别维度,例如开发针对男性的高生物活性乳蛋白产品,或为女性优化燕麦蛋白配方以提升氨基酸利用率。此外,研究建立的性别特异性体外模型为个性化营养研究提供了新工具,有助于推动 “精准膳食” 的发展,助力可持续饮食与健康目标的实现。