综述:乳清蛋白、肠道菌群失调与结肠健康的关联

《Food Science & Nutrition》:Nexus of Whey Proteins, Gut Dysbiosis, and Colonic Health

【字体: 时间:2026年02月09日 来源:Food Science & Nutrition 3.8

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  这篇综述系统阐述了乳清蛋白(WP)通过其组分(β-乳球蛋白、α-乳清蛋白、乳铁蛋白等)调控肠道菌群(GM)平衡的作用机制。文章指出WP及其生物活性肽(BAPs)具有抗菌、免疫调节和益生元样特性,能促进有益菌(如双歧杆菌)增殖并抑制病原菌,通过增强短链脂肪酸(SCFAs)产生、强化肠道屏障功能改善结肠健康,为代谢性疾病和炎症性肠病(IBD)的防治提供了新视角。

  
乳清蛋白组成及其特性
乳清蛋白是牛奶中可溶性蛋白质的统称,主要包含β-乳球蛋白(BLG)、α-乳清蛋白(ALA)、乳铁蛋白(LF)等多种生物活性成分。这些蛋白质经消化后释放出的生物活性肽(BAPs)具有独特的抗菌、抗氧化和免疫调节功能。值得注意的是,乳清蛋白中富含的支链氨基酸(BCAAs)和必需氨基酸为其营养功能奠定了基础。
乳清蛋白对微生物代谢的影响
乳清蛋白各组分通过不同机制调节肠道微生物群落结构:BLG的球状结构抵抗胃蛋白酶水解,使其能直达结肠被微生物利用;LF通过铁离子螯合作用抑制病原菌生长;ALA则能特异性促进双歧杆菌增殖。这些作用共同促使微生物代谢向产生短链脂肪酸(SCFAs)的方向转化,特别是丁酸盐的生成有助于结肠细胞能量供应和抗炎作用。
乳清蛋白组分的具体作用机制
β-乳球蛋白(BLG)衍生的肽段可通过调节群体感应系统影响细菌生物膜形成,其与黏蛋白的相互作用还能改变微生物在肠道内的定植空间。乳铁蛋白(LF)不仅能直接破坏细菌细胞膜,还能通过调节核因子κB(NF-κB)信号通路抑制炎症反应。研究表明,LF干预能使肥胖小鼠肠道中Firmicutes/Bacteroides比值显著降低,这与其改善代谢紊乱的作用密切相关。
肠道菌群失调的改善作用
在葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎模型中,乳清蛋白干预显著增加了乳酸杆菌和双歧杆菌的相对丰度。其作用机制涉及增强闭锁小带蛋白-1(ZO-1)和闭合蛋白的表达,从而强化肠道物理屏障。临床研究也发现,乳清蛋白补充剂能使老年人肠道微生物多样性增加,粪便中丁酸浓度提升约30%。
潜在临床应用价值
乳清蛋白特别是其水解产物(WPH)在代谢性疾病管理中展现潜力。在高血压动物模型中,ALA水解物能通过调节Bacteroides/Firmicutes比值改善血压状况。更值得注意的是,乳清蛋白与益生菌的联合使用显示出协同效应,在儿科肿瘤患者化疗期间能有效维持微生物群落稳定性。
研究局限与展望
当前研究多局限于动物模型和短期临床试验,缺乏针对不同人群的个性化方案研究。未来需要结合宏基因组学和多组学技术,进一步阐明乳清蛋白组分与特定微生物菌株的互作机制,为开发精准营养干预策略提供理论依据。
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