《Food Chemistry》：Anti-inflammatory activity of quinoa-based protein beverage after INFOGEST digestion: Peptide identification and molecular docking-based screening
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抗炎活性 藜麦蛋白饮料 信息消化 多组学分析 QB7
李梦卓|卢峰|邹亮|Na Hye-Kyung|王俊娟|王攀|王丹|赵园园|赵晓燕|秦佩友
中国农业科学院农业食品加工与营养研究所，北京 100097，中国
摘要
炎症失调是导致组织病理的主要因素之一。藜麦是一种无麸质的伪谷物，含有具有抗炎特性的优质蛋白质。然而，关于食物基质对同一蛋白质来源的消化释放肽及其抗炎潜力的影响知之甚少。本研究比较评估了基于藜麦的蛋白质饮料（QBPB）和纯化藜麦蛋白（QP）在INFOGEST消化后的抗炎潜力。结果显示，QBPB中的消化肽具有比QP中的纯化肽更强的抗炎作用。多组学方法鉴定出QBPB释放的生物活性肽的独特谱型，其中QB4和QB7两种肽表现出特别高的效力。分子对接实验表明，这些肽能与TLR4/MD-2复合物形成稳定的结合。重要的是，QB7能够选择性地抑制TNF、MAPK和NF-κB信号通路。这项研究为生物活性肽提供了新的见解，并证实了基于藜麦蛋白的饮料的健康益处。
引言
炎症是免疫系统对病原体、细胞损伤和刺激物等刺激的反应（Qi等人，2024年）。相反，炎症失调会引发组织和器官损伤，并在多种疾病的发病机制中起关键作用（Fu、Chen、Li和Peng，2025年；Sugimoto等人，2017年）。根据全球疾病负担研究，全球超过一半的死亡病例可归因于与炎症相关的疾病（GBD 2017 Causes of Death Collaborators，2018年）。传统的抗炎药物常常伴随不良副作用，包括胃肠道并发症、过敏反应、药物耐药性和肾功能障碍（Al-Azayzih等人，2020年；Fu等人，2025年）。因此，迫切需要更安全、更有效的替代品。近年来，天然生物活性化合物作为有前景的候选物质出现，它们具有强大的抗炎活性且副作用较少（Bai等人，2021年；Liu、Li、Chen、Wan和Wang，2020年）。
如今，藜麦（Chenopodium quinoa Willd.）由于其无麸质特性、优良的农艺性状和出色的营养成分而成为研究热点（Cui、Li、Roy、Guo和Ye，2023年）。藜麦常被称为“完全营养食品”，因为它含有高质量的蛋白质，必需氨基酸组成均衡，尤其是赖氨酸、甲硫氨酸和半胱氨酸的含量远高于常见谷物（Pereira等人，2019年）。除了营养价值外，藜麦蛋白还具有显著的促进健康的作用。例如，藜麦11S球蛋白已被证明具有抗炎活性（Capraro等人，2020年）。为了进一步拓展藜麦蛋白的应用，深入了解其在不同条件下的理化性质和消化行为至关重要（Cui等人，2023年）。特别是藜麦蛋白的消化特性及其消化产物的抗炎潜力值得进一步研究。
牛奶是人体健康所需的高质量蛋白质来源，但对于牛奶过敏或乳糖不耐受的人来说，其摄入受到限制（Fructuoso等人，2021年）。鉴于这些限制，以及对环境可持续性、动物福利和伦理问题的日益关注，植物基蛋白饮料已成为有吸引力的替代品。具有类似牛奶感官特性的产品通常被称为“植物基牛奶替代品”。加工技术的进步使得能够制备保留营养成分和生物活性化合物的基于藜麦的蛋白质饮料（QBPB），从而满足消费者对高质量健康饮料的需求（Jeske、Zannini、Cronin和Arendt，2018年；Li等人，2025年；Li、Zhu和Li，2025年）。
食物来源肽的研究已成为食品化学领域的主要研究方向（Du和Jia，2023年）。植物蛋白在蛋白酶的作用下或经过体外模拟消化后，会释放出多种具有健康促进作用的生物活性肽，包括抗氧化、抗炎、降血糖、降压和抗癌活性（Mazloum-Ravasan等人，2022年；Valenzuela Zamudio、Hidalgo-Figueroa、Ortiz Andrade、Hernandez Alvarez和Segura Campos，2022年）。二肽和三肽通过PepT1转运蛋白被肠道上皮细胞高效吸收，其吸收效率高于游离氨基酸（Du和Jia，2023年；Miner-Williams、Stevens和Moughan，2014年）。
食物基质（如饮料）会影响蛋白质的消化和生物活性肽的释放。然而，大多数研究集中在单一蛋白质或传统加工产品上。目前尚缺乏系统性的比较，例如基于蛋白质的饮料与高度纯化的蛋白质在生成和抗炎活性方面的差异。体外方法为研究胃肠道转运过程中的理化变化提供了有价值的工具（Brodkorb等人，2019年；Ji等人，2022年）。这些方法因其速度快、成本效益高、生物变异性小和伦理问题少而越来越受到青睐（Grundy等人，2025年）。其中，INFOGEST协议已成为一个广泛接受的标准化且生理相关的模拟胃肠道消化的平台。
本研究整合了多组学技术，包括体外模拟消化、基于LC-MS/MS的肽鉴定、分子对接、转录组分析和基于细胞的炎症测定，直接比较了QBPB和QP的抗炎效力，并阐明了关键肽的特性。QBPB的肠道消化产物（QBPB-I）表现出比QP的肠道消化产物（QP-I）更强的抗炎活性，从中鉴定出10种抗炎肽。其中，QB4和QB7显示出最强的效力，尤其是QB7能够显著抑制TNF、MAPK和NF-κB等炎症相关信号通路。这项工作不仅填补了关于藜麦蛋白来源生物活性肽的知识空白，还发现了具有治疗潜力的新候选物，为藜麦资源在功能性食品开发中的高价值应用提供了科学依据。
材料与方法
藜麦粉是通过研磨藜麦片（从中国张家口的Gu Yuan County Beimai Eco-Agricultural Co., Ltd.购买）并过80目筛网制成的。胃蛋白酶、胰酶和胆汁提取物（均来自猪），以及总胆汁酸测定试剂盒和脂多糖（LPS）均购自Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯）。RAW264.7细胞和青霉素/链霉素来自北京金友科技有限公司（北京）。一氧化氮（NO）检测试剂盒也来自同公司。
QBPB和QP水解产物的分析
为了比较蛋白质的体外消化特性，将相同蛋白质浓度的QBPB和QP溶液分别进行INFOGEST处理。本研究中QBPB的蛋白质含量通过凯氏定氮法测定为1.04克/100克，提取的QP纯度为92.2%。根据INFOGEST方法的要求，胃蛋白酶和胰酶的活性分别达到2000 U/mL和100 U/mL。本研究中，胃蛋白酶和胰酶的活性分别为2235.97 U/mg和11.13 U/mg。
结论
本研究表明，QBPB和QP的胃肠道消化产物具有体外抗炎活性，其中QBPB-I的效果优于QP-1。鉴定出10种生物活性肽，其中QB4和QB7表现出最强的活性。机制分析表明，QB7能够特异性结合TLR4/MD2复合物并抑制关键炎症通路（TNF、MAPK、NF-κB），从而减少相关因子的分泌（NO、IL-6、TNF-α）和mRNA表达。
作者贡献声明
李梦卓：撰写初稿、实验设计、数据分析。卢峰：撰写初稿、数据可视化、软件应用、实验设计。邹亮：资源获取、实验协助。Na Hye-Kyung：审稿与编辑。王俊娟：数据分析。王攀：方法学设计。王丹：方法学设计。赵园园：软件应用。赵晓燕：撰写与编辑、资源管理、项目协调。秦佩友：撰写与编辑、监督、项目管理。
未引用参考文献
Chen等人，2023年
Golebski等人，2021年
Lee等人，2024年
Li等人，2023年
Patel和Bhutani，2014年
Stegen、Moermans、Stockmans、Thienpont和Carmeliet，2024年
Zhao等人，2023年
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了农业食品加工与营养研究所改革与发展专项基金（GGFA2025-01）、北京农业科学院的青年人才奖（130210068）以及北京农业科学院协同创新中心（KJCX20240402）的资助。
