中国农业大学王晓玉副教授联合内蒙古蒙牛乳业有限公司《Food Chemistry: X》发表重要成果

★益生菌可提高酸奶中氨基酸的吸收率。

★益生菌酸奶的凝胶强度降低，孔隙率增加。

★EPS诱导的结构变化增强了益生菌酸奶中蛋白质的消化。

★益生菌预水解作用促进了肽和氨基酸的释放。

核心结果与讨论

1.体内吸收：益生菌酸奶显著提升氨基酸入血

同时，益生菌组小鼠回肠食糜中残留氨基酸显著更低，证实了更高的净吸收效率。

2.结构驱动：益生菌如何重塑酸奶凝胶？

两株益生菌均显著增加了酸奶中胞外多糖的含量（MN-Gup组达317mg/L，为对照组的2.41倍）。EPS通过以下方式改变结构：

干扰酪蛋白胶束间的相互作用→形成更疏松、多孔的蛋白质网络；

充当亲水性填充剂→提高持水性（MN-Gup组显著升高）；

宏观表现：凝胶强度降低（G'、G''值下降）、弹性（springiness）升高、颗粒尺寸增大

CLSM图像直接证实：益生菌酸奶（尤其是MN-Gup组）在胃消化早期（G15）即出现更碎片化、开放的网络结构，而对照组在胃消化结束时（G120）仍可见较大且致密的凝块。

3.消化动力学：更快的蛋白水解与更多小肽生成

SDS-PAGE：益生菌组在消化前（G0）酪蛋白条带即已减弱，表明发酵过程中发生了预水解。

游离氨基释放：胃消化90分钟后，MN-Gup组显著高于其他组；肠消化结束后，MN-Gup组游离氨基含量（18.68mmol/L）是对照组（13.79mmol/L）的1.35倍。

肽组学分析：益生菌组<1000Da的小分子肽比例显著更高（MN-Gup36.1%vs.Ctrl26.4%）；鉴定出菌株特异性活性肽（如MN-Gup组独有的β-乳球蛋白来源ALKALPMHIR，具有促细胞生长活性）；

肽谱图显示：MN-Gup在β-酪蛋白(160-178)、αS1-酪蛋白(8-22和189-208)等区域肽强度显著更高。

4.氨基酸释放谱：益生菌组全程占优

胃消化结束时：益生菌组总氨基酸释放量约为对照组的1.8-2.0倍；支链氨基酸释放量高达对照组的3.5-3.8倍。

肠消化结束时：MN-Gup组总氨基酸(430μg/g)、必需氨基酸(284μg/g)和支链氨基酸(106μg/g)释放量均显著高于BB-12组和对照组。

5.菌株特异性差异：MN-Gupvs.BB-12

MN-Gup可能具有更强的蛋白酶体系（尤其对含脯氨酸肽键的水解能力）或不同的EPS结构，从而更有效地瓦解酪蛋白胶束网络。

未来研究方向

1.选择益生菌时，不应仅关注“益生”功能（如免疫调节），还应评估其对食品基质结构的“技术功能性”。高产EPS、高蛋白酶活性的菌株可能更适用于提升蛋白质营养。

2.酸奶的“弱凝胶”特性（低G'、高孔隙率）可能是预测其蛋白质消化率的一个实用流变学指标。

3.产品开发启示：对于追求“高蛋白质营养”的功能性酸奶，可考虑：

共发酵特定双歧杆菌（如MN-Gup型菌株）；

控制发酵终点以平衡“凝胶强度”与“消化速率”；

将消化后小分子肽比例作为质控指标之一。

4.未来研究可延伸：

人体随机对照试验验证该机制；

探索这些“更易消化”的酸奶对运动后肌肉蛋白合成或老年少肌症的干预效果；

结合多组学解析菌株差异的分子根源。

Figure 1.  Graphic abstract

Figure 2.Heatmap depicting changes in levels of plasma amino acids pre- and post-meal in Ctrl, MN-Gup and BB-12 groups (A); (B), (C) and (D) showed concentrations of total amino acids, essential amino acids and branched-chain amino acids in plasma after yogurt intake; (E), (F) and (G) were the amounts of total, essential and branched-chain amino acids in ileal chyme. 

Figure 3. Analysis of yogurt's physicochemical properties. The titratable acidity (A), water retention capacity (B), particle size distribution curve (C), and average particle size (D) [4,3] were measured. (E–H) represented the textural characteristics of yogurt, including firmness, springiness, adhesiveness, and cohesiveness. (I) showed the apparent viscosity variation of yogurt under different shear rates, and (J) displayed storage modulus (G') and loss modulus (G″) at varying scanning frequencies. (K) demonstrated EPS content in different yogurts. 

Figure 4. Characteristic of peptide profiles. β-casein (A), αS1-casein (B), αS2-casein (C), κ-casein (D), β-lactoglobulin (E) and α-lactalbumin (F).

Figure 5. The total amino acids (A), essential amino acids (B), and branched-chain amino acids (C) contents in the digested samples of yogurt fortified with different probiotics after 120 min of in vitro simulated gastric digestion and 120 min of in vitro intestinal digestion were determined.