乳品加工与品质调控创新团队解析了嗜冷菌蛋白酶引起的UHT乳变质机制

近日，中国农业科学院农产品加工研究所乳品加工与品质调控创新团队基于肽组学解析了嗜冷菌蛋白酶引起的UHT乳变质，相关研究成果发表于国际期刊《Food Chemistry: X》（JCR一区，IF=6.5）。2022级硕士研究生徐瑾钰与荷兰瓦赫宁根大学博士研究生王晓丹为论文共同第一作者，加工所张书文研究员、逄晓阳研究员和吕加平研究员为共同通讯作者。该研究得到了云南省重点研发计划（202402AE090033）、国家乳业技术创新中心（2022-KFKT-20）的支持。

超高温灭菌（UHT）乳在货架期内出现的蛋白水解和老化凝胶等质量问题是由嗜冷菌产生的蛋白酶所导致的。然而，现有的酶活性检测技术灵敏度较低，无法检测出由低酶活性引起的产品变质。

科研人员利用肽组学技术分析了酶解肽与产品质量之间的关系。通过外源添加蛋白酶，基于肽组学研究了嗜冷菌蛋白酶对UHT乳质量的影响。结果表明，在贮藏期间，UHT乳中的蛋白酶活性和蛋白水解度显著增加。肽组学分析鉴定出2479种肽，与鉴定出的肽相关的蛋白质有32种。筛选出17种潜在的标志肽，包括αS1-酪蛋白143-156、β-乳球蛋白99-108和β-酪蛋白39-66。通过加权基因共表达网络分析WGCNA方法探究了所有鉴定肽与蛋白酶活性和蛋白质水解的相关性。结果表明，β-酪蛋白与蛋白酶活性和蛋白质水解呈正相关，αS2-酪蛋白与蛋白酶活性和蛋白质水解呈负相关。

本研究结果进一步阐明了UHT乳变质过程中肽的变化，为通过乳蛋白水解肽预测嗜冷菌蛋白酶引起的UHT乳品质劣变程度提供了新见解，并为UHT乳的生产工艺优化与品质控制提供了关键的技术支持。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.fochx.2024.102059

图1 β-酪蛋白、αS1-酪蛋白和αS2-酪蛋白的多肽谱图

图2 肽与蛋白酶活、蛋白质水解度的相关性图和不同模块中肽的蛋白质来源