《Food Research International》：Collaborative studies on in vitro digestibility of dietary proteins based on the INFOGEST Quant protocol: toward international standardization
编辑推荐：
•体外蛋白消化率方法 INFOGEST Quant 的 IDF/ISO 标准化。•实验室间和实验室内变异分别为 10% 和 15%。•食物冻干处理显著影响蛋白消化率。•已成功将该方法应用于动物源和植物源食品。引言蛋白质是重要的宏量营养素，作为必需氨基酸（IAA）和生物活性肽的
• 体外蛋白消化率方法 INFOGEST Quant 的 IDF/ISO 标准化。
• 实验室间和实验室内变异分别为 10% 和 15%。
• 食物冻干处理显著影响蛋白消化率。
• 已成功将该方法应用于动物源和植物源食品。
引言 蛋白质是重要的宏量营养素，作为必需氨基酸（IAA）和生物活性肽的重要来源，具有重要的营养价值（Loveday, 2019）。蛋白质量取决于其必需氨基酸组成，以及这些氨基酸在消化过程中的生物利用效率（Bessada 等，2019；Havenaar 等，2016；Kashyap 等，2023），即其消化率。"消化率"一词指的是消化过程中产生的生物可利用游离氨基酸和短肽的比例，相对于未被消化的蛋白质和较长的肽（Stein 等，2007）。2013 年，联合国粮食及农业组织（FAO）推荐消化率校正必需氨基酸评分（DIAAS）作为蛋白质量的优先衡量指标（FAO, 2013），取代了蛋白消化率校正氨基酸评分（PDCAAS）（FAO, 1991）。DIAAS 由蛋白质来源中最低的消化率必需氨基酸比率（DIAAR）定义，该比率将必需氨基酸的表观吸收量与基于真实回肠消化率的人类氨基酸需求进行比较（FAO, 2013）。限制性必需氨基酸决定了蛋白质来源的 DIAAS 值。
理想情况下，DIAAS 应通过人类鼻-回肠插管（Moughan & Wolfe, 2019）或使用双重同位素标记方法（Calderón de la Barca 等，2021）来确定。然而，由于伦理和实践限制，目前使用动物模型，例如回肠瘘管生长的猪（Hodgkinson 等，2022；Moughan 等，2005）或大鼠（Moughan & Wolfe, 2019）。然而，动物实验成本高昂且耗时，并引发伦理问题。因此，FAO 强调了需要经验证且可重复的体外方法（FAO, 2013），特别是为了支持替代和新型食品生产的快速增长。
过去几十年来，引入了多种体外消化（IVD）方案（Bohn 等，2018；Kopf-Bolanz 等，2012；Versantvoort 等，2005），但它们在实验条件方面差异很大，且往往缺乏生理相关性，这限制了结果的可比性。为克服这些担忧，COST Action INFOGEST 网络开发了一种和谐的静态方案，用于体外模拟胃肠消化，该方案可密切模拟人体胃肠条件（Brodkorb 等，2019；Minekus 等，2014）。通过将乳蛋白消化结果与猪（Egger 等，2017）和人类（空肠流出液；Sanchón 等，2018）的体内数据进行比较，验证了该方案的生物学相关性。在 INFOGEST IVD 模型的基础上，近期建立了一种能够量化蛋白消化率和 DIAAS 的分析工作流程（INFOGEST Quant 方法）（Egger 等，2026；Sousa 等，2023b），并使用四种食物（小麦麸谷物 [All-Bran?]、扁豆、黑豆和花生）和三种分离蛋白（玉米醇溶蛋白、乳清蛋白分离物和胶原蛋白）与体内数据（Hodgkinson 等，2022）进行了验证（Sousa 等，2023b）。
国际乳业联盟（IDF）和国际标准化组织（ISO）已启动标准化进程，以促进该实验室方法成为公认的国际标准。在此背景下，本研究论文描述了两项合作研究，旨在评估确定蛋白消化率的体外方案的可重复性和再现性，这是 IDF/ISO 标准化所必需的。这两项合作研究使用了冻干食品和部分分离蛋白，以确保样品的均匀性和稳定性，并便于运输。然而，冻干基质并不代表真实食品，因为加工过程严重改变了食品结构，这可能改变蛋白消化率。因此，使用相同的工作流程（Sousa 等，2023b），在 19 种新鲜乳制品（牛奶、发酵乳和奶酪）上进一步测试了该方法，作为真实实验的示例（由经验丰富的技术人员在同一实验室完成）。合作研究在 IDF 的框架内进行，主要关注乳制品，仅包含两种植物源产品。然而，该方法也已成功应用于其他产品，包括肉基和植物基汉堡、大豆产品和可食用昆虫（Gómez-Marín 等，2026；Hammer 等，2023；Sousa 等，2023），并正在进行包含其他基质的实验室间比较。
章节摘要 合作研究的组织 开展了两项国际合作研究，如图形摘要所示。在合作研究 1（2021 年 5 月至 12 月）中，26 个实验室分析了五种冻干乳制品（脱脂奶粉 [SMP]、全脂奶粉 [WMP]、乳清蛋白分离物 [WPI]、奶酪 [CH，碎末，冻干] 和酸奶 [YOG，冻干]）。合作研究 2（2023 年 2 月至 10 月）包括 23 个实验室分析相同的乳制品以及两种植物源产品（大豆蛋白
各实验室的酶活性和 SDS-PAGE 结果 大多数（但并非全部）参与实验室报告了胃蛋白酶和胰酶（胰凝乳蛋白酶）的来源参考文献和活性，以及胆汁盐浓度。然而，只有少数实验室报告了淀粉酶活性（仅针对合作研究 2）（补充材料，表 S1 和 S2）。所有参与实验室均使用猪源胃蛋白酶，但来源不同，且活性差异极大（393–5605 U/mg 胃蛋白酶粉末）。大多数参与实验室使用了相同的
基于静态 INFOGEST 方案的体外蛋白消化率方法国际标准化进程 体外蛋白消化率方法的 IDF/ISO 标准化进程于 2023 年启动，此前该方法已通过七种基质与体内消化率的首次验证（Sousa 等，2023b）。自那以后，该方法已应用于更广泛的基质范围，包括肉基和植物基汉堡（Sousa 等，2023a）、大豆产品（Hammer 等，2024，Hammer 等，2025）和可食用昆虫（Hammer 等，2023），每项研究均确认其与体内
结论 两项涉及 16 个国家超过 20 个实验室的国际合作研究，建立了 ISO/IDF 标准化 INFOGEST 基于的体外蛋白消化率方法（ISO/DIS-24167|IDF-261, 2024）所需的重复性和再现性数据。对于两个分析终点（OPA 和 TN），获得了稳健的精确性数据，平均再现性标准差（s R
CRediT 作者贡献声明 Lotti Egger： 写作 – 审稿与编辑，写作 – 原稿撰写，可视化，验证，资源，项目管理，方法论，正式分析，数据整理，概念化。Ana Blanco-Doval： 写作 – 审稿与编辑，写作 – 原稿撰写，可视化，验证，方法论，正式分析，数据整理。Cédric Brügger： 写作 – 审稿与编辑，方法论，正式分析。Raquel Sousa： 写作 – 审稿与编辑，验证，方法论，正式分析。
资金来源 Isidra Recio、Beatriz Miralles、Marta Santos Hernández 和 Cristina Gómez-Marin 获得了 PID2023-146542OB-I00 资助项目的财务支持，该资助由
MCIN/AEI/ 10.13039/501100011033 提供。Patricia Ruas-Madiedo、Lorena Ruiz 和 Felipe Gonzáles-González 获得了 PID2021-127362OB-I00 资助项目的财务支持（MCIN/AEI/
10.13039/501100011033 和欧洲区域发展基金 "a way of making Europe"）以及 BP20–082（"Severo Ochoa" 资助，"阿斯图里亚斯亲王" 政府）。Natalia Perez Moral 和 Cathrina Edwards 获得了
利益冲突声明 作者声明他们不存在已知的可能影响本文所报告工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢 我们感谢 Agroscope 方法开发与分析部完成了 OPA、总氮和 SDS-PAGE 的分析。
Lotti Egger|Ana Blanco-Doval|Cédric Brügger|Raquel Sousa|Lychou Abbühl|Marta Santos Hernández|Beatriz Miralles|Cristina Gómez-Marin|Adam Macierzanka|Patrycja Szuma?a|Ilona E. K?osowska-Chomiczewska|Ana Isabel Mulet-Cabero|Natalia Perez-Moral|Cathrina Edwards|Shannon Gwala|Conor Fitzpatrick|Anne Rieder|Uri Lesmes|Leehen Mashiah|Carmit Shani-Levi|Reto Portmann
