《International Dairy Journal》:Strain-resolved proteolysis and peptide validation in fermented camel milk: From detection to biological causality
编辑推荐:
•E1–E8 证据矩阵将肽检测与因果验证区分开来。•基质、菌株和工艺共同影响肽的释放与持久性。•大多数证据仍局限于水解、分级和预测。•肠道运输和肽特异性体内因果性尚未得到证实。•发酵剂选择必须将肽生成与经生物验证的声明联系起来。引言骆驼奶发酵可释放据报道具有降血压、抗氧化、抗
- •
E1–E8 证据矩阵将肽检测与因果验证区分开来。
- •
基质、菌株和工艺共同影响肽的释放与持久性。
- •
大多数证据仍局限于水解、分级和预测。
- •
肠道运输和肽特异性体内因果性尚未得到证实。
- •
发酵剂选择必须将肽生成与经生物验证的声明联系起来。
引言
骆驼奶发酵可释放据报道具有降血压、抗氧化、抗菌、抗炎和代谢活性的肽(El Hatmi 等,2016;Moslehishad 等,2013;Patel 等,2021;Quan 等,2008)。然而,"发酵衍生生物活性肽"这一短语通常结合了若干根本不同的观察结果:全局蛋白质水解增加、完整发酵产物的活性、肽序列的检测、计算预测以及纯化肽的直接测试。这些观察结果并不能互换。发酵样品之所以具有活性,可能是因为肽、完整蛋白、有机酸、氨基酸、胞外多糖或其他微生物代谢物,而通过 LC-MS/MS 检测到的序列可能过于稀释、不稳定或无法接近,从而无法解释所测得的效果。
骆驼奶也不能被视为简单的非牛替代品。在从 103 头单峰骆驼收集的牛奶中,β-酪蛋白约占四种主要酪蛋白的 67%,κ-酪蛋白约占 3%,而牛乳中分别约为 36% 和 12%(Mohamed 等,2020)。骆驼奶缺乏β-乳球蛋白,并具有独特的乳清蛋白分布,涉及α-乳白蛋白、乳铁蛋白、乳伴白蛋白、血清白蛋白和免疫球蛋白(Hinz 等,2012;Yang 等,2013)。这些组成和结构特征影响热行为、凝乳以及肽键对微生物酶的可及性(Hailu 等,2016)。
微生物增加了第二个选择层级。发酵并不产生单一或可预测的肽组,因为菌株在细胞包膜蛋白酶、肽转运系统、胞内肽酶以及这些组分在牛奶中的调节方面存在差异(Pritchard & Coolbear, 1993;Savijoki 等,2006;Liu 等,2010)。最近的研究表明,内在蛋白质无序性和细菌特异性蛋白质水解系统塑造了发酵骆驼奶的肽指纹图谱,证实了菌株身份和前体结构共同决定切割模式(Asim 等,2026)。工艺变量随后通过改变底物可及性、微生物生理、交叉营养和肽持久性来修饰这种相互作用。
已有几篇综述总结了骆驼奶蛋白、生物活性肽、水解物、健康效应或发酵技术(Ali, Ayyash, & Kamal-Eldin, 2026;Ali Redha 等,2022;Althnaibat 等,2024;Ayoub 等,2024;Mati 等,2017)。它们的贡献是巨大的,但没有任何一篇主要旨在区分菌株依赖性肽生成与跨发酵、储存、消化和肠道暴露的肽特异性因果验证。因此,表 1 阐明了先前综述与本综述之间的界限。
为解决这一问题,本综述引入了基质 - 菌株 - 工艺 - 肽组 - 验证框架以及 E1–E8 多维证据矩阵(图 1;表 3)。这些证据代码并不代表严格进步的等级,而是代表互补的模块,涵盖全局蛋白质水解、混合物水平生物活性、肽鉴定、计算支持、定义肽的测试、胃肠道持久性、肠道运输和体内因果性。胃肠道证据进一步区分了消化酶暴露后生物活性的保留(E6-A)和消化后直接的序列分辨持久性(E6-S)。图 1 将这些证据模块映射到生物工作流程上,而不暗示序数进度,而表 3 定义了每个模块提供的证据及其主要局限性。共同而言,这些工具确定了提出的因果链中哪些环节得到支持,哪些仍未解决,以及在声称肽特异性生物学因果性之前还需要哪些额外证据。
章节片段
搜索策略与选择标准
在 PubMed、Web of Science 核心合集和 Scopus 中进行了结构化文献检索,时间从数据库建立以来至 2026 年 5 月 31 日,并于 2026 年 7 月 29 日更新。主要搜索公式为:("camel milk" OR "dromedary milk" OR "Camelus dromedarius milk") AND (ferment* OR "lactic acid bacteria" OR starter* OR probiotic* OR coculture* OR "mixed culture" OR "mixed cultures" OR yeast*) AND (proteolys* OR peptide* OR peptidom* OR "protein hydrolysis" OR "proteolytic system" OR
蛋白质组成、丰度及结构可及性
发酵衍生肽并非随机形成。它们的序列嵌入于牛奶蛋白中,并保持隐藏状态,直到适当的肽键被切割。初始蛋白质基质因此定义了可能释放的肽的理论库,而发酵微生物决定了实际使用了哪些底物和切割位点。这种潜力取决于蛋白质序列、丰度、结构柔性、磷酸化以及与其他成分的关联
整合的蛋白质水解系统
乳酸菌并不依赖单一的胞外蛋白酶。它们的蛋白质水解系统整合了细胞包膜蛋白酶、肽转运蛋白和胞内肽酶。细胞包膜蛋白酶首先将牛奶蛋白切割成寡肽;转运系统选择性地导入部分材料;胞内酶随后降解导入的肽以满足细胞氮需求(Pritchard & Coolbear, 1993;Savijoki 等,2006)。在牛奶中生长期间,L.
热处理与底物可及性
发酵开始前,工艺即会影响蛋白质水解。加热提高了微生物安全性,并改变了暴露于微生物酶的蛋白质底物。骆驼奶清蛋白并非在同一温度下变性;免疫球蛋白、血清白蛋白和α-乳白蛋白显示出不同的热响应(Levieux 等,2006)。这些结构变化可能会暴露某些肽键,同时掩盖其他肽键。Abou-Soliman 等(2025)报道,初始时间 - 温度处理改变了
全局蛋白质水解与分级证据
肽形成的证据通常始于对蛋白质水解的广泛测量。OPA 和 TNBS 检测估计游离氨基的增加,有助于比较培养物、发酵时间或工艺条件(Adler-Nissen, 1979;Church 等,1983)。SDS-PAGE 显示完整酪蛋白或乳清蛋白条带是否减弱或消失,而 tricine-SDS-PAGE 提高了较小多肽的分辨率(Sch?gger & von Jagow, 1987)。这些方法证明了
声明术语与证据分布
术语应遵循实际产生的证据。通过 LC-MS/MS 检测到的序列是已鉴定肽。通过 BIOPEP-UWM、PeptideRanker、对接或分子动力学选择的序列是预测生物活性候选物。在活性的色谱或分子量分级中检测到的序列与该分级相关。实验验证的生物活性肽这一术语应保留给在已知浓度下测试的定义序列,以及测定和
消化、生物利用度及现实生物学相关性
胃肠道消化构成了第二个蛋白质水解阶段,可以重塑发酵衍生的肽组。胃和胰酶可能会降解释放的肽,将其缩短成具有不同活性的片段,或产生新的活性序列。在一个婴儿消化模型中,骆驼奶蛋白从胃相到肠相被逐步水解,产生的图谱与牛乳和人乳不同(Zou 等,2022)。Mudgil 等(2023)也
因果研究框架与最低报告标准
下一代研究应从标准化菌株比较开始。基因组表征菌株应以相同的活菌浓度接种到相同均质化且成分已表征的骆驼奶批次的等份中。热处理、孵化温度和采样时间表应标准化,样本应在匹配的时间和 pH 值下收集。全局蛋白质水解应作为工艺指标,而菌株选择应依赖于
结论
骆驼奶发酵可产生具有功能前景的肽,但仅凭肽的释放并不能确立生物学相关性。牛奶基质定义了可用的前体库,菌株特异性蛋白质水解机制塑造了切割选择性,而工艺条件决定了肽的形成、持久性和降解。当前证据仍集中于全局蛋白质水解、混合物水平生物活性、肽鉴定和计算预测,而
CRediT 作者贡献声明
Amel Benyoucef:撰写 - 审阅与编辑,验证,调查。Abouamama Sidaoui:撰写 - 审阅与编辑。
手稿准备中生成式人工智能和人工智能辅助技术的声明
在撰写本手稿期间,作者使用 ChatGPT (OpenAI) 支持语言编辑、文本润色、结构组织以及图 1 的概念发展,并生成图中使用的选定插图元素。完整的图 1 随后由作者使用 Microsoft PowerPoint (Office 16) 进行组装、编辑和最终确定。所有人工智能辅助的文本和视觉内容均由
资助
本研究未收到公共、商业或非营利部门资助机构的任何特定资助。
利益冲突声明
作者声明,他们没有已知的相互冲突的经济利益或个人关系,这些利益或关系可能会影响本论文中报道的工作。
Amel Benyoucef|Abouamama Sidaoui