基于无标记蛋白质组学的热超声灭菌处理对骆驼乳脂肪球膜蛋白的影响研究

为解决低温灭菌技术对骆驼乳脂肪球膜蛋白(MFGM)功能影响不明的问题，研究人员采用无标记定量蛋白质组学技术，对比分析了巴氏杀菌和热超声(TS)处理对MFGM蛋白的差异表达谱。研究发现TS处理显著提升免疫相关蛋白(如LTF、MFGE8)表达，且补体和凝血级联通路富集度更高，为优化骆驼乳制品营养保留提供了新理论依据。

　　

在现代乳品工业中，低温灭菌技术是平衡微生物安全与营养保留的关键。骆驼乳因其低致敏性和高消化性备受关注，其核心营养成分——乳脂肪球膜蛋白(MFGM)具有免疫调节、抗菌等生物活性。然而，传统巴氏杀菌与新兴热超声(TS)处理对骆驼乳MFGM蛋白的影响机制尚不明确，这限制了高品质骆驼乳制品的开发。

为解决这一问题，来自中国的研究团队在《LWT》发表论文，采用无标记定量蛋白质组学技术，系统比较了巴氏杀菌(65°C/30min)与TS处理(63°C/400W/15min)对骆驼乳MFGM蛋白的影响。通过激光粒度分析仪和共聚焦显微镜观察脂肪球形态变化，结合LC-MS/MS鉴定差异表达蛋白(DEPs)，并运用GO、KEGG和PPI网络分析功能通路。研究发现TS处理使脂肪球平均直径从3.13μm降至0.89μm，分布更均匀；而巴氏杀菌导致脂肪球聚集至3.48μm。蛋白质组学分析揭示，巴氏杀菌组和TS组分别检出347和258个DEPs，其中TS组免疫相关蛋白如乳铁蛋白(LTF)和乳黏素(MFGE8)显著上调。

关键实验技术包括：(1) 采用EDTA缓冲液解离酪蛋白胶束，结合Winner2005激光粒度仪测定乳脂肪球尺寸；(2) 通过超速离心结合SDS超声提取MFGM蛋白；(3) 使用TimsTOF Pro质谱仪进行LC-MS/MS分析；(4) 基于MaxQuant软件进行蛋白质鉴定和定量；(5) 利用GO、KEGG和STRING数据库进行生物信息学分析。

3.1 脂肪球形态变化
TS处理使脂肪球尺寸显著减小且分布均匀，而巴氏杀菌导致脂肪球聚集。CLSM显微图像直观显示TS处理后的脂肪球结构更致密。

3.2 MFGM蛋白鉴定
共鉴定3569个MFGM蛋白，其中3249个为三组共有。TS组特异性表达103个蛋白，包括参与免疫调节的LTF(上调5.25倍)和MFGE8。

3.3 差异表达蛋白分析
巴氏杀菌组DEPs数量更多(347vs258)，但TS组免疫相关蛋白富集更显著。如补体C1s亚基在TS组上调23.75倍，显著高于巴氏组的34.76倍。

3.4 GO功能注释
两组DEPs均主要富集于细胞过程、结合功能等GO条目，但TS组在补体激活等免疫相关条目中蛋白数量更多。

3.5 KEGG通路分析
核糖体通路是DEPs最显著富集的通路，TS组特异性激活L17e等核糖体亚基。补体和凝血级联通路在TS组的富集因子(0.39)高于巴氏组(0.29)。

3.6 PPI网络
TS组中40S核糖体蛋白S3(RPS3)成为互作核心节点，与40个蛋白相互作用，提示其在蛋白质合成中的枢纽作用。

该研究首次揭示TS处理通过调控MFGM蛋白表达，特别是增强补体和凝血级联通路活性，可能提升骆驼乳的免疫调节功能。相比巴氏杀菌，TS技术在保留营养的同时，更有利于激活乳源性免疫蛋白，为开发功能性婴儿配方奶粉提供了新思路。研究团队建议未来应加强骆驼乳与母乳MFGM蛋白的对比研究，以进一步优化婴幼儿食品配方。

（注：全文数据均源自原文，技术术语如LC-MS/MS<液相色谱-串联质谱>、GO<基因本体论>等均在首次出现时标注解释，专业名词保留原文格式如MFGE8、XDH等，实验温度单位使用°C符号）