A2 β-酪蛋白牛奶对不同年龄段健康成人的胃肠道症状及肠道菌群的改善作用:一项为期7周的随机双盲交叉试验

《Journal of Functional Foods》:A2 β-casein milk improves gastrointestinal symptoms in healthy adults: A 7-week randomized, double-blind, crossover trial

【字体: 时间:2026年02月24日 来源:Journal of Functional Foods 4

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  本文针对部分人群饮用牛奶后出现胃肠道不适,但未必由乳糖不耐受引起的问题,探索了牛奶中不同β-酪蛋白变体(A1与A2)对健康成人胃肠道舒适度及粪便菌群的影响。研究通过一项7周随机双盲交叉试验发现,与含A1A2 β-CN的传统牛奶相比,饮用纯A2A2 β-CN牛奶能显著减轻腹部疼痛、肠鸣音和胀气等症状,并有益地调节肠道菌群结构。此结果表明,A2型牛奶或为改善部分人群乳制品消化不适提供了新的饮食选择。

  
你是否有过喝完牛奶后感到腹胀、腹痛甚至肠胃咕噜作响的经历?这常常被归咎于乳糖不耐受。然而,越来越多的科学研究提示,问题可能并非完全出在乳糖上。牛奶中一种主要的蛋白质——β-酪蛋白(β-casein, β-CN),根据其第67位氨基酸的不同,分为A1和A2两种主要变体。一项备受关注的理论认为,含有A1 β-CN的牛奶在消化过程中会释放一种名为β-酪啡肽-7(β-casomorphin-7, BCM-7)的活性肽,它可能作为一种阿片受体激动剂,减慢胃肠蠕动,从而引发一系列消化道不适症状。相比之下,A2 β-CN则被认为“天生”更友好,在消化过程中不易产生BCM-7。然而,A2 β-CN牛奶相较于市面上常见的含A1A2 β-CN混合型牛奶,是否真能更有效地改善胃肠道症状?其对不同年龄段成年人的肠道菌群又有何影响?这些关键问题仍需高质量的人体临床试验来验证。
为此,来自东北农业大学的研究团队在《Journal of Functional Foods》上发表了一项研究,他们开展了一项为期7周的随机、双盲、交叉试验。研究招募了70名年龄在25至65岁之间的健康中国成年人,并将其分为青年组、中年组和老年组。参与者被随机分配饮用两种牛奶:一种是纯A2A2 β-CN牛奶(A2 β-CN占总β-CN的96%),另一种是传统的A1A2 β-CN混合牛奶(A2 β-CN占63.3%)。通过交叉设计,每位参与者都经历了饮用两种牛奶的阶段,中间以两周的“清洗期”隔开,以消除前一阶段的影响。在整个试验期间,研究人员通过标准化的问卷记录了参与者的胃肠道不适症状(如腹痛、腹胀、肠鸣音、胀气等)、粪便特性(依据布里斯托粪便量表评分)和情绪状态。同时,他们还收集了粪便样本,利用16S rRNA基因高通量测序技术,深入分析了肠道菌群组成和多样性的变化。
研究人员采用了多种关键技术方法来支撑这项研究。首先是临床研究设计,即为期7周的随机双盲交叉试验设计,这是评估干预措施效果的金标准之一,能有效控制个体差异和安慰剂效应。其次是干预品控与成分分析,研究使用液质联用技术精确测定了两种干预牛奶中A1和A2 β-CN的含量,确保干预物质的特异性。再次是胃肠道症状与粪便特性的量化评估,通过标准化的症状严重程度量表(1-5分)和布里斯托粪便图表(1-7型)对参与者的主观感受和客观排便状况进行系统记录。最后是肠道菌群分析,对收集的粪便样本进行微生物DNA提取,对16S rRNA基因的V3-V4区进行高通量测序,随后利用生物信息学工具对测序数据进行质量控制、操作分类单元聚类、物种注释以及多样性(如Shannon指数、Simpson指数)和组成差异分析(如LEfSe分析),并进一步将菌群变化与胃肠道症状指标进行了相关性分析。
研究结果揭示了A2牛奶在不同人群中的差异化效益。

3.1. 基线及人口学特征

研究共纳入70名完成全部实验流程的参与者,包括24名男性和46名女性,平均年龄为46±12.87岁,并分为青年、中年和老年三组。两种干预牛奶在其他营养成分上具有可比性,仅在β-CN组成上存在差异,确保了结果的可靠性。

3.2. 胃肠道不适症状、粪便特征和情绪

研究发现,饮用A2A2 β-CN牛奶能显著改善胃肠道不适症状,且效果在中年和老年组中更为明显。具体而言:
  • 中年组:饮用A2A2 β-CN后,相比饮用前,其胀气症状(评分4,表示严重)发生率显著降低,排便频率分布也发生有利改变。更重要的是,与饮用A1A2 β-CN后相比,饮用A2A2 β-CN后,参与者报告的腹痛、异常肠鸣音和严重胀气症状均显著减少。
  • 老年组:与饮用A1A2 β-CN相比,饮用A2A2 β-CN后,参与者的严重肠鸣音和严重胀气症状显著减少,无症状(评分1)的比例增加。同时,饮用A2A2 β-CN本身也显著降低了其自身的严重胀气症状。
  • 青年组:饮用A2A2 β-CN前后,仅在胀气症状上观察到显著变化,而在其他症状上未发现统计学差异。
    在所有年龄组中,腹胀、粪便性状、排便时间或情绪症状均未观察到显著差异。

3.3. 粪便微生物组成

对肠道菌群的分析显示,A2牛奶对肠道生态系统产生了积极影响。
  • 菌群构成:在属水平上,所有年龄组的主要优势菌属均包括拟杆菌属(Bacteroides)、普雷沃氏菌属(Prevotella)和粪杆菌属(Faecalibacterium)等。
  • α多样性:在中年组,饮用A2A2 β-CN后的粪便菌群香农(Shannon)指数和辛普森(Simpson)指数均显著高于饮用A1A2 β-CN后,表明菌群丰富度和均匀度更高。在老年组,饮用A2A2 β-CN后的辛普森指数也显著高于饮用A1A2 β-CN后。青年组则无显著差异。
  • β多样性:主坐标分析(Principal Coordinates Analysis, PCoA)显示,在任何年龄组中,饮用A1A2 β-CN或A2A2 β-CN前后的样本均未出现明显的聚类分离。
  • 特定菌属变化:LEfSe分析发现,在中年组,饮用A2A2 β-CN后,相较于饮用A1A2 β-CN后,梭菌XIVa簇(ClostridiumXIVa)、另枝菌属(Alistipes)、多尔氏菌属(Dorea)、丁酸单胞菌属(Butyricimonas)和胜利杆菌属(Victivallis)的相对丰度显著更高,而拟杆菌属(Bacteroides)的丰度则更低。在老年组,饮用A1A2 β-CN后,梭杆菌属(Fusobacterium)的相对丰度显著高于饮用A2A2 β-CN后。
  • 菌群与症状的相关性:相关性分析进一步将菌群变化与症状改善联系起来。在中年组,饮用A2A2 β-CN后,另枝菌属(Alistipes)丰度与粪便性状呈显著负相关,而丁酸单胞菌属(Butyricimonas)和胜利杆菌属(Victivallis)的丰度与肠鸣音呈显著负相关。粪厌氧棍状菌属(Anaerostipes)在饮用A2A2 β-CN后丰度增加,且与粪便性状和胀气呈显著负相关。在老年组,饮用A2A2 β-CN后,瘤胃球菌属2(Ruminococcus2)和梭菌XVIII簇(ClostridiumXVIII)的丰度下降,且它们与腹胀、肠鸣音和胀气等症状呈显著正相关。
归纳研究结论和讨论,这项研究首次在健康成年人中系统评估并比较了纯A2A2 β-CN牛奶与传统A1A2 β-CN牛奶对不同年龄段人群胃肠道舒适度和肠道菌群的影响。结果表明,对于中年和老年人群体,饮用A2A2 β-CN牛奶不仅比饮用A1A2 β-CN牛奶更能有效缓解腹部疼痛、肠鸣音和胀气等症状,还能显著提高肠道菌群的α多样性(丰富度和均匀度),并促进如另枝菌属、丁酸单胞菌属等可能与产生短链脂肪酸(Short-Chain Fatty Acids, SCFAs)相关的有益菌属的生长。这些菌群的变化与症状的改善存在统计学关联,提示A2 β-CN可能通过调节肠道微生物组成来促进肠道健康。
其重要意义在于,该研究为“A2型牛奶更易消化”这一市场宣称提供了来自随机对照试验的科学证据。它指出,对于部分自认为“乳糖不耐受”但实际上可能是对A1 β-CN敏感的人群,选择A2型乳制品可能是一种有效的饮食策略。此外,研究揭示了A2 β-CN对肠道菌群,特别是中年和老年人群菌群的潜在益生元(prebiotic)作用,这为开发针对特定人群(如肠道功能随年龄增长而减弱的老年人)的功能性乳制品提供了新的思路和靶点。当然,作者也谨慎地指出,本研究观察到的是“关联性”而非“因果性”,且样本量相对较小、干预时间较短、人群局限于中国。未来需要更大规模、更长周期、并结合肠道炎症或通透性等客观生物标志物的研究,来深入揭示A2 β-CN作用的确切机制,并验证其在更广泛人群中的普适性。
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