实验室培育乳制品蛋白真的和天然乳制品相同吗？新研究提出质疑
内华达大学雷诺分校研究发现动物无乳蛋白的关键差异可能影响肠道微生物多样性
RENO, 内华达州 - 数百年来，自然一直是人类蛋白质的主要来源。但今天，实验室正在加入农场和海洋的行列，这种创新正在重塑食品产业的未来。
通过结合传统发酵技术与现代生物技术，科学家们利用基因改造酵母作为微型工厂生产类乳蛋白。越来越多的食品初创公司将这些蛋白应用于植物基冰淇淋和植物汉堡等产品中，常宣传其为"与乳制品完全相同"或"一对一替代品"。
然而，由内华达大学雷诺分校研究人员主导的最新研究对两者的真实相似性提出质疑。由生物化学博士候选人马修·博利诺（Matthew Bolino）和该校农业、生物技术与自然资源学院营养系副教授史蒂文·弗里兹（Steven Frese）领导的研究团队发现，实验室制造乳清蛋白与牛乳来源蛋白存在关键性差异。
该研究显示，虽然两种蛋白共享核心成分β-乳球蛋白，但合成蛋白的蛋白质种类更少，且具有不同的N-糖链结构。这些糖链结构作为后转录修饰物，可能影响蛋白质与肠道菌群的相互作用。
"从功能角度看，它们表现得像乳清，尝起来也像乳清，"同时担任该校实验站研究员的弗里兹表示，"但在分子层面，它们的修饰方式不同，这些被称为后转录修饰的'装饰'会影响肠道微生物的反应。"
研究发现，牛乳乳清不仅包含98%的β-乳球蛋白，还含有α-乳清蛋白、白蛋白和酪蛋白等多样蛋白。而酵母来源乳清几乎100%为β-乳球蛋白。在实验室"迷你肠道"测试中，牛乳乳清支持更丰富的肠道菌群，而酵母来源乳清导致菌群多样性降低。
"菌群多样性降低不一定意味着有害，"弗里兹强调，"但我们现在知道这些蛋白在与人体生物学相互作用时并不相同，这需要食品营养产业展开深入讨论。"
这项研究成果于6月26日发表在《美国微生物学会·微生物学谱》（Microbiology Spectrum）期刊。研究团队除来自内华达大学雷诺分校外，还包括土耳其恰纳卡莱奥纳尔克马尔大学、哈塞特佩大学和卡拉比克大学的科学家。
教育培养：通过科研指导培养实用型人才
作为论文第一作者的博利诺表示："能与这支多学科国际团队合作开展这项研究，我感到非常荣幸。这段经历不仅提升了我的科研能力，更让我认识到多元视角的价值。"
研究方法：蛋白质-微生物组相互作用解析
为理解乳清蛋白结构性差异的影响，研究团队开展了三个层面的实验：
- 蛋白质组学分析：通过质谱技术鉴定市售牛乳乳清与合成乳清的蛋白质组成
- 糖链结构检测：与土耳其糖化学专家合作分析蛋白糖基化修饰
- 微生物组响应测试：使用模拟肠道环境的粪便发酵模型检测菌群变化
实验结果显示，牛乳乳清中的复杂N-糖链结构在实验室培育蛋白中缺失。这种糖链差异导致乳清蛋白与肠道菌群的互作模式产生显著区别，可能对长期肠道健康产生潜在影响。
"我们的研究不是比较哪种蛋白更优，而是验证其生物学等效性，"弗里兹总结道，"当我们将新型蛋白引入食品供应链时，必须深入理解其在人体内的作用机制。"
研究团队与支持
项目成员包括：
- 内华达大学雷诺分校：朱莉·佩特赖特（Juli Petereit，生物信息学中心）
- 土耳其研究团队：
- 哈提斯·杜曼（Hatice Duman）、塞尔坎·卡拉夫（Sercan Karav，恰纳卡莱奥纳尔克马尔大学）
- 伊泽特·阿夫奇（Izzet Avci）、贝基尔·萨利赫（Bekir Salih，哈塞特佩大学）
- 哈吉·梅赫梅特·卡伊利（Hacı Mehmet Kayili，卡拉比克大学）
研究资金来自美国国家食品与农业研究院（NIFA）和国立普通医学科学研究所（NIGMS），并获得内华达大学雷诺分校营养系、农业生物技术与自然资源学院、实验站及研究与创新副校长办公室支持。
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