新型乳酸菌发酵山羊乳的健康潜力探索:遗传鉴定、生物活性肽、营养机制与感官评价

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:International Journal of Food Microbiology 5.0

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  本研究针对心血管疾病防治需求,筛选出两株具有双重功能的新型乳酸菌(Lactobacillus delbrueckii MF55和Lacticaseibacillus paracasei MF48),其发酵山羊乳能产生显著血管紧张素转换酶抑制活性(ACE-IA 70.73%)和抗氧化活性(AOA 63.33%)。通过超滤、质谱鉴定和分子对接技术,首次发现五条新型生物活性肽(TTMPLW等),其中TTMPLW同时靶向ACE和Keap1蛋白,IC50分别达115.55 μM和2.57 mM。该研究为功能性乳制品开发提供了优质菌种资源和理论支撑。

  

心血管疾病长期占据全球死亡原因首位,其中高血压作为关键诱因,其调控靶点血管紧张素转换酶(ACE)成为研究热点。然而现有合成ACE抑制剂如enalapril易引发咳嗽等副作用,而食物源性活性成分因其安全性备受关注。与此同时,氧化应激通过破坏DNA和脂质加剧心血管病变,天然抗氧化剂需求迫切。山羊乳作为优质蛋白源,其发酵产物中潜藏的ACE抑制肽(ACE-I)和抗氧化肽成为解决上述问题的理想候选。

陕西科技大学食品科学与工程学院的研究团队从74株乳酸菌(LAB)中筛选出两株性能突出的新菌种:Lactobacillus delbrueckii MF55和Lacticaseibacillus paracasei MF48。这两株菌发酵山羊乳后,分别展现出70.73%的ACE抑制率和63.33%的DPPH自由基清除率。通过超滤分级、QExactive质谱鉴定结合计算机模拟(in silico),研究团队首次从发酵乳中分离出五条具有双重活性的新型肽段,其中TTMPLW对ACE和氧化应激关键调控蛋白Keap1均表现出强结合力。该成果发表于《International Journal of Food Microbiology》,为多功能乳制品开发提供了新思路。

关键技术包括:1)74株LAB菌种筛选(源自商业和传统乳制品);2)超滤联合质谱鉴定生物活性肽;3)分子对接模拟(ACE和Keap1靶点);4)28天冷藏稳定性实验;5)感官评价体系。

【菌株筛选】MF55和MF48从74株LAB中脱颖而出,其发酵乳pH<3.5且生物活性显著。MF55发酵乳的ACE抑制率比商业菌株高18.6%,MF48发酵乳的DPPH清除率较对照组提升2.1倍。

【活性肽鉴定】通过10 kDa超滤膜分离后,质谱鉴定获得五条新型肽段。分子对接显示TTMPLW通过氢键和疏水作用同时结合ACE的S1/S2口袋和Keap1的Kelch结构域,这是首次报道该肽段的双重靶向特性。

【冷藏稳定性】MF55发酵乳在4℃储存28天后,ACE抑制率仅下降7.2%,且感官评分保持"良好"等级(4.2/5分),证实其工业化应用潜力。

该研究不仅扩充了功能性LAB菌种库,更揭示了TTMPLW等肽段通过"一肽双靶"(ACE和Keap1)作用机制协同改善心血管健康的分子基础。相比单一活性肽,这类双重功能肽能同时阻断血管收缩和氧化损伤通路,为开发抗高血压-抗氧化复合型乳制品提供了理论依据。研究团队特别指出,MF55菌株发酵乳在保质期内的生物活性稳定性,解决了功能性乳制品货架期活性衰减的行业难题。这些发现为精准营养干预策略提供了新思路,对推动功能性食品从实验室走向产业化具有重要价值。

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