摘 要:β-酪蛋白基因型可分為A1型和A2型兩種主要類型。與A1型相比,A2型β-酪蛋白消化時不會產生對腸道有刺激作用的生物活性肽段,消化吸收性更好,具有一定的營養優勢。這也使得A2型β-酪蛋白奶產品表現出相對更好的抗氧化穩定性、降低I型糖尿病發病風險、改善炎癥反應等優良品質。憑借營養優勢和獨特品質特征,A2型β-酪蛋白有助于推動乳品工業朝高質量、多元化、功能化方向發展,滿足消費者日益增長的優質乳品需求。
關鍵詞:A2型β-酪蛋白;營養優勢;乳品質量
A Review of the Nutritional Advantages and Biological Activity of Type A2 β-Casein
HUANG Yanbin, WANG Kun, DAI Xiaoping, YANG Zhihong, PAN Daoquan
(Beidahuang Wondersun Dairy Co., Ltd., 93 Branch, Heihe 161441, China)
Abstract: β - casein genotypes can be divided into two main types: A1 type and A2 type. Compared to A1 type, A2 type β - casein does not produce biologically active peptides that have a stimulating effect on the intestine during absorption and digestion, and has better digestive and absorption properties, which means certain nutritional advantages. This also enables A2 type β - casein milk to show relatively better antioxidant stability, reduce the risk of type I diabetes and improve inflammatory response. With its nutritional advantages and unique quality characteristics, A2 type β - casein helps to drive the dairy industry towards high-quality, diversified, and functional development, meeting the growing demand for high-quality dairy products from consumers.
Keywords: A2 type β - casein; nutritional advantages; dairy quality
乳制品作為人類重要的營養來源,其營養健康品質一直受到高度重視[1-2]。其中,乳蛋白質作為乳品的主要組成部分,不僅為人體提供了豐富的氨基酸和生物活性肽,還參與維持乳品加工過程中的特定理化性質[3-5]。因此,乳蛋白質的組分和結構對乳品的營養價值和加工適口性至關重要。在乳蛋白家族中,β-酪蛋白是含量最豐富的一種,其根據基因型的不同可分為A1型和A2型兩種主要類型[6]。A2型β-酪蛋白因其獨特的結構和性質被認為具有一定的營養健康優勢,相關研究也不斷深入[7-8]。近年來,隨著人們對食品營養健康和功能性產品需求的不斷增長,A2型乳制品在全球范圍內發展迅速,已成為乳品行業關注的一個新興熱點[9-10]。本文系統評述了A2型β-酪蛋白的營養優勢及其對乳品質量的影響,以期為A2型乳品的開發利用提供理論參考,促進乳品工業的可持續健康發展。
1 A2型β-酪蛋白的營養優勢
牛奶中的蛋白質主要由酪蛋白和乳清蛋白兩部分組成,其中酪蛋白占比更高,可超過80%,不僅是氨基酸的重要來源,還可以參與鈣和磷等關鍵礦物質的輸送。在人體中,酪蛋白在胃酸的作用下形成凝乳,這有助于其緩慢消化并持續釋放氨基酸進入血液。酪蛋白可細分為α-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白和γ-酪蛋白,其中β-酪蛋白占比最高,可占總蛋白含量的40%[11]。β-酪蛋白有A1型和A2型兩種主要的基因變異體,二者的主要區別在于第67位
氨基酸殘基不同。A2型被認為是更接近早期哺乳動物牛奶中原始的β-酪蛋白類型,而A1型則是長期繁殖后的奶牛基因自然突變產物。大多數現代奶牛的β-酪蛋白基因在第67位密碼子發生了由CCT到CGT的突變,導致原本編碼脯氨酸(Pro)的密碼子變為編碼組氨酸(His)。含有His67的β-酪蛋白稱為A1型,而含有Pro67的則稱為A2型。
大量研究表明,A2型β-酪蛋白相較于A1型β-酪蛋白具有更好的消化吸收性。這一優勢主要源于兩種β-酪蛋白在消化過程中產生的生物活性肽段的差異。在人體消化過程中,β-酪蛋白會被胃蛋白酶和腸道蛋白酶逐步水解,生成多種生物活性肽段。這些肽段的種類和性質會影響β-酪蛋白的消化吸收效率[12]。A1型β-酪蛋白在消化過程中會產生β-酪啡肽-7(Beta-Casomorphin-7,BCM-7),該肽段對腸道有一定的刺激作用,可降低營養物質的吸收率[13-14]。而A2型β-酪蛋白不會生成該肽段,因此對腸道的刺激較小,消化吸收性能相對更好。更好的消化吸收性不僅有利于提高營養利用率,還有助于減輕乳制品對腸胃的不良刺激。對于一些患有慢性腸道疾病的人群,A2型β-酪蛋白可作為一種較易消化吸收的蛋白質來源。
2 A2型β-酪蛋白生物活性
2.1 抗氧化
A2型β-酪蛋白相較于A1型β-酪蛋白,具有更低的氧化趨勢。脯氨酸是一種較為穩定的非極性氨基酸,而組氨酸則屬于含有堿性氨基的氨基酸,其側鏈中的咪唑環結構易被氧化。因此,A1型β-酪蛋白中的His67殘基在一定條件下更容易發生氧化反應,降低了整個蛋白分子的抗氧化能力。較低的氧化程度使A2型β-酪蛋白在乳品加工和存儲過程中表現出更高的穩定性。氧化會導致蛋白質結構改變、功能活性降低,并產生一些不利于人體健康的副產物,如蛋白質交聯物和自由基等。而A2型β-酪蛋白由于氧化趨勢較小,能更好地保持其理化特性和生物活性,延長乳品的貨架期,提高營養價值。同時,有研究通過體外消化模擬發現,A2型β-酪蛋白牛奶對DPPH自由基的清除能力顯著優于普通牛奶,表現出更強的抗氧化能力[15]。
2.2 可降低I型糖尿病發病風險
Ⅰ型糖尿病是一種自身免疫性疾病,機體自身的免疫細胞會攻擊并破壞胰島β細胞,導致胰島素缺乏。目前,有研究發現,BCM-7可能會刺激人體產生自身抗體,從而加速胰島β細胞的損傷,增加Ⅰ型糖尿病的風險[16-17]。尤其是嬰幼兒,其對乳制品的依賴遠高于成年人,也更容易吸收BCM-7,提高I型糖尿病發病風險[18]。ELLIOTT等[19-20]通過動物實驗發現,AI型β-酪蛋白可在一定程度上提高小鼠的I型糖尿病發病率,A2型β-酪蛋白可改善這一癥狀。羅永新[21]研究了牛奶中的酪蛋白對Ⅰ型糖尿病患者血糖水平的影響,以每天飲用含有7.0 g酪蛋白的牛奶提取液的患者為試驗組,以飲用生理鹽水為對照組,發現在第14天和第28天,飲用酪蛋白的患者的空腹血糖和餐后2 h血糖均高于對照組,但兩組的糖化血紅蛋白水平沒有顯著差異,表明牛奶中的酪蛋白可能對Ⅰ型糖尿病患者的血糖水平有一定影響,但其具體作用機制尚不明確,需要進一步研究。目前學界對該理論仍存在一定分歧,有學者認為,攝入A1或A2型β-酪蛋白與疾病發作率并無直接關系,需要進一步的大樣本、高質量的臨床證據作支撐。
2.3 改善炎癥反應
A2型β-酪蛋白在改善炎癥反應方面展現出了一定的優勢。炎癥反應是機體對損傷和病原體入侵的保護性免疫反應,但過度或持續的炎癥也會損害機體健康。有研究表明,A1型β-酪蛋白及其水解產生的特定生物活性肽段可誘導免疫細胞釋放組胺,形成促炎作用[22]。其降解酶——二肽基肽酶-4還可參與T細胞依賴性免疫反應,介導特應性皮炎的發生[23]。而A2型β-酪蛋白在消化過程中不會產生具有促炎作用的生物活性肽段。
3 結語
A2型β-酪蛋白作為牛奶蛋白質的重要組成部分,相較于A1型表現出了更優異的營養品質和功能潛力。A2型β-酪蛋白良好的消化吸收性、低氧化程度、降低疾病風險以及改善炎癥反應等優勢,為乳品行業開發出更加優質、健康、功能性的乳制品提供了新的契機。隨著人們對食品營養健康的日益重視,以及個性化、功能化乳品需求的不斷擴大,A2型乳制品發展前景廣闊。相關乳企應密切跟蹤A2型β-酪蛋白的最新研究進展,深入挖掘其獨特的營養功能優勢,促進產業創新升級。同時加強自身在這一領域的技術創新能力,盡最大努力將A2型乳品的營養健康價值轉化為產品優勢,為消費者提供更優質的選擇。此外,學術界應進一步加強A2型β-酪蛋白營養功能作用機制的基礎研究,通過高質量的大規模臨床試驗,為其功能性提供堅實的科學依據。
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