《Food Bioscience》：In vitro digestibility and peptidomics characteristics of soy whey protein compared with soy protein isolate and whey protein isolate
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摘要大豆清蛋白（SWP）是大豆蛋白分离物生产过程中的主要副产品，但其胃肠消化命运和肽段释放特征尚未得到系统表征。本研究从营养品质、体外消化行为和肽组学指纹三个维度，对SWP与大豆蛋白分离物（SPI）和乳清蛋白分离物（WPI）进行了比较。SWP的含硫氨基酸含量（蛋氨酸+半胱氨酸
摘要
大豆清蛋白（SWP）是大豆蛋白分离物生产过程中的主要副产品，但其胃肠消化命运和肽段释放特征尚未得到系统表征。本研究从营养品质、体外消化行为和肽组学指纹三个维度，对SWP与大豆蛋白分离物（SPI）和乳清蛋白分离物（WPI）进行了比较。SWP的含硫氨基酸含量（蛋氨酸+半胱氨酸，1.41 g/100 g）高于SPI（0.28 g/100 g），从而获得了更高的蛋白质效率比（PER 3，2.10 vs. 1.26）和必需氨基酸指数（1.22），接近WPI的水平（1.42）。在胃肠消化过程中，SWP经历了渐进性的二级结构重塑和构象展开，这一结果通过圆二色谱、荧光光谱和游离巯基分析得到证实。这些结构变化与其中等的水解特征相关联，SWP的水解程度高于SPI（最终水解度67.39% vs. 62.05%），但水解速率和程度低于WPI（82.93%）。肽组学分析在SWP消化物中鉴定出6398种独特肽段序列，SPI中为6797种，WPI中为1551种。SWP肽段富集于1000-1500 Da范围，且常含有疏水末端残基。计算机筛选将多条SWP来源的序列优先标记为后续血管紧张素转换酶抑制或抗氧化活性测试的候选肽段。这些发现表明，SWP不仅是一种加工副产品，更是一种具有独特营养价值和生物活性肽生成能力的植物蛋白原料，支持其在功能性食品领域的高值化利用。
引言
全球蛋白质供应日益面临压力，推动了具有可靠营养品质的可持续蛋白质原料的开发（Karakasidis等，2025）。尽管动物来源的蛋白质通常具有均衡的氨基酸组成和高消化率，但其生产带来了显著的环境负担，包括能源消耗、温室气体排放和土地占用（Hayes，2023）。因此，替代蛋白质作为更可持续食品体系的一部分，受到了越来越多的关注（Tarahi等，2025）。植物蛋白因来源广泛、加工基础设施成熟且成本相对较低，是目前工业化程度最高的替代蛋白之一（Ozturk等，2023）。然而，植物蛋白的营养表现不能仅凭蛋白质含量来判断，因为植物蛋白在氨基酸平衡、结构组织和胃肠消化行为方面往往与动物蛋白存在显著差异（Day等，2022）。这些差异凸显了使用兼顾营养组成和消化命运的整合框架来评估植物蛋白的必要性。
大豆蛋白因氨基酸谱均衡、供应量大且加工技术成熟，是最广泛消费的植物蛋白（Li等，2024）。工业上，大豆蛋白分离物（SPI）通过碱提-等电沉淀法生产，过程中产生富含脂氧合酶、β-半乳糖苷ase、大豆凝集素（SBA）、Kunitz胰蛋白酶抑制剂（KTI）和Bowman-Birk胰蛋白酶抑制剂（BBI）的富蛋白废水，统称大豆清蛋白（SWP）（Li等，2016）。由于利用有限，SWP往往随废水排放，不仅造成优质蛋白质资源浪费，还增加了环境负担（Liu等，2013）。在合规的工业实践中，大豆清蛋白废水不经未经处理直接排放：需收集后进行澄清或过滤，以及后续的物理化学和/或生物处理，方可达标排放或回用。因此，SWP的回收和高值化利用日益受到关注。在SPI的工业生产期间，每生产1吨SPI约产生20吨大豆清蛋白废水（Liu等，2024）。多糖辅助絮凝是目前唯一可行的、食品级的工业规模SWP回收方法，回收率范围为71%至84%（Liu等，2024；Smith等，2002）。尽管已有这些进展，SWP的营养价值仍存在争议。早期研究认为SWP富含胰蛋白酶抑制剂等抗营养因子，可能导致人体消化吸收效率相对较低（Avilés-Gaxiola等，2018）。相反，近期报道表明SWP富含小分子蛋白质和肽段，可能增强消化性和生物活性（Liu等，2024）。然而，SWP、SPI与营养更优的乳清蛋白分离物（WPI）之间的系统比较仍然匮乏，尤其是在消化动力学和肽段释放特征方面（Zhu等，2025）。此外，将蛋白质结构、消化行为与肽段谱相联系的分子基础仍不明确。
蛋白质的体外消化性评估是营养科学研究的重要方面。蛋白质在胃肠道中的降解动力学、结构展开行为及其消化产物的肽段谱特征，不仅决定氨基酸释放效率，也与其潜在生理功能密切相关（Sun等，2025）。体外消化模型（如INFOGEST）结合LC-MS/MS肽组学，为高分辨率表征结构展开、水解动力学和肽段形成提供了强有力工具（Zhao等，2023）。肽组学获得的序列信息可与虚拟筛选和分子对接结合，从消化物中鉴定理论候选肽段，此类整合策略已被广泛用于挖掘食物来源的抗肌少症生物活性肽段（Nikoo等，2026）。然而，SWP尚未在结构-消化-肽段分析框架中得到评估。
因此，本研究系统比较了SWP、SPI和WPI的结构特征、体外消化特性和肽段谱。采用氨基酸组成、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和扫描电镜（SEM）分析分子组成、二级结构和微观结构；采用SDS-PAGE和水解动力学评估消化行为；采用基于LC-MS/MS的肽组学表征肽段丰度、长度、分子量分布以及N/C末端特征；最后分析消化产物的物理化学性质以揭示构象变化和表面特性。这一多维度的研究旨在阐明SWP消化驱动的结构转变和肽段释放特征，从而为其营养评价和高值化利用提供科学支撑。
章节摘要
材料与试剂
大豆蛋白分离物（SPI）和大豆清蛋白（SWP）购自禹王生态食品产业有限公司（中国山东）。SWP由该制造商按照Hu等（2024）报道的实验室程序改良，采用多糖絮凝工艺在工业规模生产。将海藻酸钠溶液（5 mg/mL）按体积比1:5（v/v）与大?清蛋白混合1小时。随后调节pH至3.5，在3000 rpm下离心15分钟。回收的
SWP、SPI和WPI的氨基酸组成与结构特征差异
为比较三种蛋白质的营养组成和分子结构，为后续消化分析奠定基础，我们表征了大豆清蛋白（SWP）、大豆蛋白分离物（SPI）和乳清蛋白分离物（WPI）的氨基酸谱、微观结构和分子间化学键（图1）。
如图1A所示，SWP和SPI表现出高度相似的氨基酸谱，具有典型的植物来源蛋白特征，其中天冬氨酸和谷氨酸含量最
结论
本研究比较了SWP与SPI和WPI的结构特征、胃肠消化和肽段谱。尽管SWP在氨基酸组成和二级结构特征上与SPI相似，但其消化行为具有独特性。SWP在胃和肠两个消化阶段均经历渐进且持续的降解，伴随蛋白质聚集体逐渐解离和构象展开。这种消化模式导致
作者贡献声明（CRediT）
张问韬：验证，资金获取。曾祥泉：验证，资金获取。李健：监督，项目管理。刘军：资源提供。顾风驹：撰写——初稿，调查，数据整理。陆一童：验证，方法学。席雨：撰写——审阅与编辑，监督，资金获取，概念构思。王浩峦：方法学，数据整理
利益冲突声明
作者声明与本工作不存在利益冲突。我们声明不存在与所提交工作相关的商业或关联性利益冲突。
致谢
本工作得到国家自然科学基金（编号：81903275）、北京市自然科学基金项目（编号：6254027）、山东省重点研发计划（竞争创新平台）（编号：2024CXPT023-2）以及国家重点研发计划（编号：2024YFD2100204）的资助。
顾风驹 | 席雨 | 陆一童 | 王浩峦 | 曾祥泉 | 张问韬 | 刘军 | 李健
教育部老年营养与健康重点实验室，北京工商大学，北京 100048，中国
