乳清代谢组学比较分析：揭示印度奶酪乳清、酸乳清与干酪乳清的加工特异性代谢特征

本研究采用GC-MS非靶向代谢组学技术，首次系统比较了印度奶酪乳清（Paneer whey）、酸乳清（acid whey）和干酪乳清（cheese whey）的代谢物差异，发现157种代谢物中23种存在显著差异表达（p<0.05）。主成分分析（PCA）显示三类乳清呈现明显聚类（总方差解释率79.3%），其中PC1（52.8%）反映发酵代谢特征，PC2（26.5%）表征热加工效应。研究为乳清高值化利用提供了关键代谢标志物和理论依据。

　　

Highlight

本研究通过气相色谱-质谱（GC-MS）非靶向代谢组学技术，揭示了印度奶酪乳清（Paneer whey）、酸乳清（acid whey）和干酪乳清（cheese whey）的独特代谢指纹。在检测到的157种代谢物中，42种来自印度奶酪乳清，56种来自酸乳清，59种来自干酪乳清，其中23种存在显著差异表达（p<0.05）。主成分分析（PCA）显示三类乳清形成明显独立聚类，前两个主成分累计解释79.3%的变异——PC1（52.8%）主要反映发酵过程诱导的代谢变化（如乳酸和琥珀酸积累），PC2（26.5%）则体现热加工相关的代谢修饰（如乳果糖和麦芽糖生成）。

Materials

实验所用生鲜牛奶均来自印度农业研究委员会-国家乳业研究所（ICAR-NDRI）南方区域站的实验乳品厂，经严格质量筛选（包括脂肪/蛋白含量检测、抗生素残留筛查和微生物安全评估）。每种乳清类型使用独立批次的原料奶制备，确保数据可靠性。

Metabolite profiling of paneer whey, acid whey and cheese whey

代谢物分类显示：印度奶酪乳清富含热加工衍生物（乳果糖FC=37.49，麦芽糖FC=91.6），但纤维二糖、半乳吡喃糖和棕榈酸含量较低；干酪乳清则显著积累发酵代谢物（乳酸、琥珀酸）；酸乳清呈现过渡特征。特别值得注意的是，与干酪乳清相比，印度奶酪乳清的纤维二糖（FC=76.70）和乳糖（FC=27.94）水平更高，这与其未使用发酵剂的特点直接相关。

Conclusion

本研究首次系统阐明不同加工工艺对乳清代谢组的特异性影响：印度奶酪乳清的代谢特征主要由高温处理塑造，干酪乳清以发酵代谢物为标志，酸乳清则兼具二者特性。这些发现为开发定制化乳清增值产品（如功能性食品配料或生物活性成分）提供了分子层面的科学依据。