蛋白酶-脂肪酶协同调控奶酪微结构降解增强老年人群体外动态消化中蛋白水解与脂解动力学研究

本文推荐：本研究通过动态体外胃肠模型，首次揭示蛋白酶(Protease-DS, P-DS)与脂肪酶(Lipase-AP12, L-AP)协同作用机制：P-DS选择性破坏奶酪蛋白网络，L-AP促进油脂水解，双酶联用使蛋白质消化率提升42.5%(41.89→59.51%)，脂质生物利用率提高117%(32.34→70.24%)，显著优于单酶处理及成人模型。该发现为优化老年人群复杂食物基质营养递送提供了创新策略。

　　

Highlight

本研究亮点在于首次阐明蛋白酶-脂肪酶协同作用通过"蛋白网络瓦解-脂质释放-酶促增效"的级联机制，突破老年消化生理限制，实现奶酪基质中营养素的阶梯式释放。

Materials

实验材料：蛋白酶-DS(P-DS，CAS 9074-07-1)和脂肪酶-AP12(L-AP，CAS 9001-62-1)分别源自米曲霉和黑曲霉（日本天野酶制剂公司）。消化模拟中使用的α-淀粉酶(A3176)、胃蛋白酶(P7000)、脂肪酶(80612)和胰酶(P7545)购自Sigma-Aldrich。所有酶学特性详见表1，实验选用埃门塔尔奶酪。

Microstructural changes of cheese matrix during simulated digestion

奶酪基质在消化过程中的微观结构演变：共聚焦显微镜显示（图1），绿色/红色分别标记蛋白质/脂质分布。老年模型中，双酶处理组呈现独特的"蜂窝状"降解模式——P-DS在60分钟即瓦解致密酪蛋白网络，使脂滴表面积增加3.2倍；而L-AP则促使脂滴形成"蚀刻样"边缘。这种协同效应使胃排空效率提升至成人模型的89%。

Conclusions

结论：动态体外胃肠模型证实，P-DS与L-AP通过"双向促进机制"产生协同效应——蛋白酶降解蛋白基质释放包埋脂质，脂肪酶水解脂质反向促进蛋白酶接触残余蛋白底物。双酶联用使必需氨基酸释放量达老年对照组的2.1倍，游离脂肪酸(FFA)释放动力学参数k_cat/K_m值提升4.8倍，为老年食品基质工程设计提供了理论依据。