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Abstract
乳脂肪球（MFG）是乳制品中能量和功能性因子的主要来源。为评估商业乳脂肪球替代品对婴幼儿及成人消费者的适用性，本研究比较了牛、羊及人乳脂肪球的脂解特性及其调控因素。牛和山羊乳脂肪球的脂解动力学模型具有可比性，在婴儿胃消化过程中，牛乳脂肪球的脂解程度最高（50.21%），从而产生短链饱和脂肪酸。山羊乳脂肪球的脂解率较高，这是由于其磷脂-糖蛋白层较弱，在婴儿和成人消化过程中都很明显。对于成人而言，摄入牛乳与羊乳脂肪球在脂解特性与脂肪酸营养价值方面效果相当。经胃肠道消化后，人乳脂肪球具有最高的消化率（93.98%），其优势源于独特的磷脂结构、外源性脂肪酶及脂解调节蛋白。本研究为乳脂肪替代品的选择和商业乳制品改进提供了科学依据。
Introduction
乳脂主要以球形脂滴的形式存在，其由中性三酰甘油（TAG）核心被一层薄薄的三层磷脂膜包裹而成。在母乳或商业乳制品中，乳脂肪球（MFG）是具备最高能量密度的微结构体系。除提供能量外，乳脂肪球更贡献长链多不饱和脂肪酸（FA）、磷脂及免疫调节蛋白等关键益生因子，这些成分对脑部发育、认知功能及胃肠道微生态至关重要。因此，牛乳和山羊乳的乳脂球常被用作乳制品中的替代脂肪补充剂，以满足从婴幼儿到成人等不同消费群体的功能需求。
然而，不同物种来源的乳脂肪球（MFG）在大小、结构和成分方面必然存在特征差异。例如，牛乳脂肪球（BMFG）的平均粒径最大（4.89 μm），而山羊乳脂肪球（CMFG，3.64 μm）和人乳脂肪球（HMFG，4.53 μm）的平均粒径则较小。然而，粒径较大的乳脂肪球不利于游离脂肪酸（FFA）的释放，因为脂质界面和脂肪酶结合位点会变弱。CMFG 的液序域（富含胆固醇和鞘磷脂的脂筏）不规则，这会加速胆盐对磷脂层的破坏，使脂肪酶能够水解脂肪球。相反，BMFG的液序域是规则的，而HMFG则兼具规则和不规则的特征。因此，不同物种的乳脂肪球对胆盐和脂肪酶的亲和力各不相同。BMFG（64%）和CMFG（72%）中饱和脂肪酸的相对含量高于HMFG（42.76%），但HMFG中位于sn-2位置的棕榈酸（饱和脂肪酸）含量（70%～88%）远高于BMFG（40%～45%）和CMFG（35%）。由此可见，不同物种乳脂肪球的结构特性将直接影响其消化特性与营养价值。
另一方面，婴幼儿与成人的消化机制差异亦需纳入考量。尽管婴儿肠液中的胰脂肪酶和胆盐分别比成人低约1910 U/mL和6.9 mmol/L，但婴儿每千克体重的脂肪吸收率高于成人。此外，婴儿分泌的依赖辅脂酶的胰甘油三酯脂肪酶（PTL）比成人少，成人肠道中主要的脂肪分解酶是胰脂肪酶相关蛋白2（PLRP2），而婴儿小肠中脂肪消化的主要脂肪酶是来自胰腺和母乳的胆盐刺激脂肪酶。与PTL不同，PLRP2虽比活性较低，却能水解TAG的所有sn-1、-2和-3位点。这些差异提示，评估乳脂肪球替代品对不同年龄群体的适用性时，必须考虑其消化机制的差异性。因此，在选择乳脂肪来源时，需同时考量脂肪来源特性与消费者群体的生理特征。
在本研究中，首先基于静态体外消化法对三种乳脂肪球（MFG）的脂解动力学和脂解产物的差异进行了初步探究；进而表征脂解过程中乳脂肪球微观特性的动态变化；最后结合微结构解析与表面蛋白质组学验证其脂解机制。
Results
脂解动力学
牛乳脂肪球（BMFG）与羊乳脂肪球（CMFG）在婴幼儿胃消化（IGD）阶段的脂肪酸释放行为可通过BiDoseResp函数模拟（图1a、b）。由于全脂牛奶中的MFG通常嵌入酪蛋白凝块中，这是脂肪酶活性的第一道屏障，因此在前10 min内会出现脂肪分解的滞后期。随后胃脂肪酶得以穿透乳脂肪球的蛋白-磷脂屏障，实现对TAG核心的水解。经过婴幼儿胃中10 min的预消化后，BMFG与CMFG进入有效脂解期，在此期间它们的脂解行为不同。BMFG的最大脂解速率（MaxLR）为98.35 μmol/min，且有效脂解期持续时间较长（35 min）。相比之下，CMFG的MaxLR（380.92 μmol/min）显著高于BMFG，但其有效脂解期仅维持10～20 min。在有效脂解期间，水解过程从TAG的sn-3位点启动，中链脂肪酸的水解速率最快，因此脂肪酸组成的差异会影响乳脂肪球的脂解行为。胃蛋白酶对膜蛋白屏障的持续破坏暴露出更多脂解位点，同时内源性脂解产物（FFA、DAG及肽段）在乳脂肪球表面聚集。然而当脂解产物聚集体包裹胃脂肪酶时，其活性会受到抑制。最终，经降解的BMFG与CMFG进入肠道消化阶段。
IID中BMFG和CMFG的脂肪分解动力学模型可以用ExpAssoc函数表征（图1b和e）。二者的最大脂解速率均出现在肠消化初始阶段，但这不意味着胃预消化为肠消化提供了理想底物。肠消化液的主要屏障来自脂解产物的重聚集作用，该效应会阻碍有效消化。而胆盐可通过形成具有更大比表面积和酶解位点的小型分散胶束，帮助突破这一屏障，从而实现无迟滞期的肠消化过程。ExpAssoc模型显示，CMFG的平均脂解速率（110.14 μmol/min）与有效脂解期（98.04 min）均高于BMFG，这可能与初始结构、脂解产物重构形态及脂肪酸组成共同作用有关。
与母乳替代品不同，HMFG在婴幼儿胃肠道消化中始终遵循ExpAssoc函数（图1g、h）。相较于BMFG与CMFG，HMFG在消化起始阶段无迟滞期，其脂解行为虽缓慢但持续稳定。HMFG中丰富的长链脂肪酸在水解过程中不具有优先性，而BMFG与CMFG中高含量的中短链脂肪酸能快速从油水界面迁至水相，从而提升TAG被脂肪酶消化的概率。因此，动力学模型预测经180 min婴幼儿胃肠道消化后，HMFG释放的脂肪酸总量将显著低于BMFG与CMFG。
胃脂肪酶（最适pH 5.3）在成人胃液（pH 2.0）中无活性，故本研究主要比较BMFG与CMFG在成人肠道中的脂解行为。LangmuirEXT1函数适用于表征乳脂肪球在成人消化系统中的动力学特征（图1c、f）。与婴幼儿消化不同，该函数预测成人肠消化（AID）中乳脂肪球的有效脂解期更短，且会快速进入衰减期。这是因为成人胃液含更高浓度的酶类（包括最适pH 2.0的胃蛋白酶），能避免脂解产物重聚集对消化的阻碍。此外，成人消化液能突破乳脂肪球表面屏障及脂解产物黏附的限制，其丰富的胆盐还可置换乳脂肪球表面的差异化界面组分，因此BMFG与CMFG在成人肠消化中的脂解速率差异减小。
TAG脂解谱图
经婴幼儿胃消化（IGD）后，牛乳脂肪球（脂解程度50.21%）释放的游离脂肪酸与甘油酯比率高于羊乳脂肪球（40.63%）和人乳脂肪球（39.39%）（图2a）。胃脂肪酶对TAG的sn-3位点具有特异性，优先水解短链脂肪酸（＜C6），而牛乳脂肪球sn-3位点的短链脂肪酸（特别是C4:0）相对含量高于羊乳和人乳脂肪球。随后肠道胰脂肪酶进一步水解甘油酯。牛、羊、人乳脂肪球最终产生的游离脂肪酸占比分别为73.23%、60.72%和73.69%（牛乳与人乳脂肪球间无显著差异，P＜0.05），未水解TAG占比分别为9.12%、16.33%和6.02%，其中人乳脂肪球消化率最高（93.98%）。虽然ExpAssoc模型显示羊乳脂肪球具有高效脂解特性，但达到与牛乳和人乳脂肪球相当水解程度所需时间更长（图1e）。值得注意的是，人乳脂肪球在胃消化后TAG残留率最高（32.68%），但经肠消化后残留率最低（6.02%）。除部分脂解作用外，婴幼儿还需通过胃预消化破坏人乳脂肪球的脂肪酶阻隔界面。尽管成人消化牛乳和羊乳脂肪球产生的甘油酯与游离脂肪酸比例与婴幼儿相似，但其脂解机制存在差异。乳脂肪球（包括蛋白屏障与TAG核心）在婴幼儿胃消化阶段即被充分水解，这弥补了婴幼儿肠道未成熟导致的胰液与胆盐分泌不足缺陷，使其即使肠道未成熟也能有效消化乳脂。
图2 脂肪分解产物的组成。IGD、IID和AID分别代表婴儿胃消化、婴儿肠道消化和成人肠道消化
图2b显示，经婴幼儿胃肠道消化后，牛乳与羊乳脂肪球释放的短链及中链饱和脂肪酸（C6:0～C12:0）均高于人乳脂肪球。尽管人乳脂肪球的棕榈酸（C16:0）占比最低（10%），但其长链不饱和脂肪酸含量（65.44%）显著高于牛乳（30.95%）和羊乳脂肪球（34.62%）（P＜0.05）。人乳中富含的亚油酸（C18:2）与亚麻酸（C18:3）是胎儿发育所需的抗炎介质与血栓调节物质的前体，其在牛乳和羊乳中的相对含量显著较低（P＜0.05）。仅依据释放的游离脂肪酸量估算FFA/甘油酯比值并不准确，因为长链脂肪酸的酸价高于中短链脂肪酸。以长链脂肪酸为主的人乳脂肪球，其实际脂解程度可能被低估。因此在开发配方乳时，应考虑母乳替代品与人乳在TAG组成上的相似性。
成人消化过程中，牛乳与羊乳脂肪球的FFA组成未发生显著变化（图2b）。故成人摄入牛乳与羊乳脂肪球在脂解行为与FFA营养价值方面效果相近。但成人肠道消化液可促进脂解过程中无优先级的长链脂肪酸释放，牛乳与羊乳脂肪球在成人消化时释放的C18:0、C18:1与C18:2相对水平显著高于婴幼儿，这有助于调节成人复杂的肠道菌群以抵抗病原体感染。油酸（C18:1）与亚油酸（C18:2）可裂解有包膜病毒与细菌等病原微生物，经油酸处理的病原体将发生质膜与外膜分离，导致膜通透性增加及胞质内容物流失。
磷脂与胆固醇组成变化
经胃肠道消化后，乳脂肪球的磷脂组分按物种来源呈现聚类特征（图2c）。婴幼儿胃肠道消化后，牛乳脂肪球中鞘磷脂（SM）的水解程度显著高于羊乳和人乳脂肪球（P＜0.05）；反之，羊乳脂肪球中的磷脂酰乙醇胺（PE）与磷脂酰胆碱（PC）水解率在三者中最高。然而人乳脂肪球的总磷脂含量与消化率均为最低，特别是PE含量分别较牛乳和羊乳脂肪球低0.24与0.52 mg/g（P＜0.05）。尽管PE较其他磷脂更易被消化，但人乳脂肪球的PE消化率（83.49%）仍低于牛乳（84.21%）和羊乳脂肪球（86.96%）（P＜0.05）。相比之下，三种乳脂肪球中的磷脂酰肌醇（PI）与磷脂酰丝氨酸（PS）在胃肠道消化中均难以水解，可能与底物含量不足及脂肪酶选择性有关。因此，基于牛乳和羊乳的母乳替代品可提升婴幼儿对磷脂的利用率。成人对乳脂肪球磷脂的消化效果逊于婴幼儿，这主要因缺乏胃预消化环节（胃液pH 2），婴幼儿胃消化可降解大部分磷脂，这也解释了成人磷脂利用率较低的原因（图2c）。
磷脂除营养价值外，更作为调控TAG核心脂解的有效屏障。增加乳磷脂膜中SM浓度可显著提升脂肪酶水解速率。此外，乳糜微粒的吸收尺寸取决于囊泡中胆酸与PC、胆固醇的比例。由丰富SM和胆固醇构成的液态有序结构域脂筏，既可充当脂肪酶的锚定位点，又能捕获饱和脂肪酸形成脂解聚集屏障。这可能是人乳脂肪球（低饱和脂肪酸含量）在婴幼儿胃肠道消化后脂解程度最高的原因之一。然而磷脂的消化会导致乳脂肪球外屏障降解，因磷脂是乳脂肪球膜屏障的关键组分。羊乳脂肪球在婴幼儿和成人消化后均呈现最高FFA释放量，这也可归因于其磷脂平均消化率最高。
与原料乳脂肪球相比，经婴幼儿肠消化后，人乳与牛乳脂肪球的胆固醇含量分别增加1.21与1.25 mg/g，而羊乳脂肪球胆固醇含量保持不变。乳脂肪球中的胆固醇酯可被胰液中胆固醇酯酶水解为游离胆固醇，但羊乳脂肪球外双分子层中液态有序结构域较人乳和牛乳更不规则，抑制了游离胆固醇的释放。因此人乳与牛乳脂肪球在婴幼儿肠消化后胆固醇含量高于羊乳，因此在选择脂肪替代品时，胆固醇的可利用性是需要考量的关键因素。游离胆固醇能与磷脂形成氢键，从而增强乳脂肪球膜刚度与乳脂肪球结构稳定性，这也与人乳脂肪球缓慢持续的FFA释放特征相符（图1a、b）。与婴幼儿相比，成人胃肠道消化后乳脂肪球中的胆固醇含量更高，这是因为成人分泌的胰脂肪酶与胆盐浓度更高，促进了胆固醇酯向胆固醇的转化。在开发成人乳制品时，应着重提升磷脂利用率而非胆固醇含量。
乳脂肪球微观性质的动态变化
电位变化趋势
Zeta电位是乳脂肪球表面结构的间接反映（图3a）。婴幼儿胃消化过程中，三类乳脂肪球的Zeta电位均逐渐下降，其中牛乳与羊乳脂肪球电位始终低于人乳脂肪球。消化60 min后，牛乳（-11.4 mV）与羊乳脂肪球（-12.9 mV）的电位显著低于人乳脂肪球（-9.43 mV）（P＜0.05）。鲜乳脂肪球表面酪蛋白所带电荷随pH降低而减少，但在有效脂解期（pH 5.3）可因表面吸附的脂解产物而重新带电。人乳脂肪球电位值与其在胃消化中的延迟脂解行为相符，这可能导致其中嵌入的带电组分无法有效释放。在成人胃环境中，pH值（2.0）低于乳脂肪球膜蛋白的等电点，使得乳脂肪球与胃液混合后呈现正电位。成人胃消化过程中乳脂肪球电位保持稳定，这是因为胃液（pH 2.0）的调控作用不涉及脂解产物的介入。
随后，三类乳脂肪球在婴幼儿及成人肠道消化中均呈现强负电位，并持续保持聚集状态（图3a）。这是因为乳脂肪球表面的蛋白质与肽段等电点低于肠液pH（婴幼儿与成人肠液pH分别为6.6和7.0），且这些成分被胆盐部分替代从而导致强负电性。此外，模拟肠液中游离脂肪酸的释放及其在乳脂肪球表面的持续积累，也推动电位不断下降。电位的稳态降低表明乳脂肪球间排斥力增强，这与粒径因聚集体分离而减小的结论一致。当水解产物融入胆盐-磷脂胶束与磷脂囊泡时，反应末段的电位动态变化趋于平稳。在婴幼儿与成人肠消化中，人乳与牛乳脂肪球携带最强负电荷，这与它们在适宜条件下的脂解水平密切相关（图2a）。
粒径分布与微观结构
研究表征了消化过程中乳脂肪球粒径（图3b）与微观结构（图4、5）的动态变化。婴幼儿胃消化初始阶段（0 min），羊乳脂肪球平均粒径（3.64 μm）显著小于牛乳（4.89 μm）和人乳脂肪球（4.53 μm）（图3a），且其磷脂层结构更为疏松薄弱（图4）。小粒径带来更大的脂解比表面积，薄层磷脂结构减少了脂肪酶水解TAG的空间位阻，因此羊乳脂肪球展现出高于牛乳和人乳脂肪球的脂解效率。在胃消化有效脂解期（30 min），乳脂肪球粒径从初始单峰分布转变为多峰分布，部分牛乳和羊乳脂肪球出现大于10 μm的粒径组分（图3a）。胃蛋白酶降解乳脂肪球膜结构，胃内酸性环境（pH 5.3）中和表面电荷，导致乳脂肪球聚集形成更大尺寸的交联体。同时，释放的游离脂肪酸与肽段附着于牛乳和羊乳脂肪球表面，形成新屏障并产生大粒径组分（图4，30和60 min）。随着胃蛋白酶的持续作用，消化60 min后牛乳和羊乳脂肪球主要以小颗粒形态（＜1 μm）存在。胃蛋白酶对膜蛋白涂层的降解促进被包埋的乳脂肪球从凝乳基质释放至食糜中（图4）。相比之下，人乳脂肪球在胃消化过程中粒径持续减小，60 min后平均粒径达0.91 μm，且未形成阻碍消化的聚集结构（图4），这为后续肠道消化创造了有利条件。
当婴幼儿肠消化开始时（60 min后），大颗粒和聚集体表面的活性组分被胆盐移除，乳脂肪球被进一步乳化成磷脂胆盐胶束（＜1 nm）和囊泡（10～100 nm），作为脂解产物的运载载体（图3b、4）。牛乳（5.05 μm）与羊乳脂肪球（8.00 μm）的平均粒径在肠消化中进一步减小，但仍显著高于人乳脂肪球（0.8 μm）。而人乳脂肪球直至肠消化阶段（120 min）才形成大型聚集球体，这些聚集体可能是运输脂解产物的胆盐-磷脂胶束组合体，有助于人乳脂肪球的消化吸收。此外，180 min后人乳脂肪球的检测信号弱于牛乳和羊乳（图4），这可能与其消化后更高的水解程度有关（图2a）。
在成人胃消化阶段（0～60 min），牛乳与羊乳脂肪球的平均粒径分别达57.01与41.77 μm（图3b）。虽然成人胃酸环境（pH 2.0）有利于胃蛋白酶作用，但会抑制胃脂肪酶活性。由于胃蛋白酶对乳脂肪球膜蛋白层的破坏及含抗降解肽新表面层的形成，此阶段未发生脂解反应。当胃液pH低于5.5时，乳脂肪球的极性脂质与蛋白屏障失稳，导致脂质颗粒聚集融合。对应图5显示，成人胃消化后乳脂肪球周围的磷脂层仍保持环状完整结构，且乳脂肪球间发生聚合（30～60 min）。尽管胃消化未破坏乳脂肪球磷脂屏障，但胃蛋白酶仍正常发挥作用。蛋白质与肽段的再聚合导致乳脂肪球呈现不规则形态。成人肠消化后牛乳（6.79 μm）与羊乳脂肪球（11.96 μm）的平均粒径均大于婴幼儿肠消化结果（分别为5.05与8.00 μm）。经成人肠消化（120～180 min），部分受损的乳脂肪球膜蛋白与磷脂层会同游离脂肪酸及甘油单酯形成新骨架，内部TAG则逐渐水解呈现中空状态。在成人肠道消化过程中，胆盐磷脂持续替代乳脂肪球表面活性组分形成囊泡，这与牛乳和羊乳脂肪球相同的游离脂肪酸释放状态相对应（图1c、f）。
乳脂肪球膜屏障蛋白质组学
脂解调控蛋白的功能富集
牛乳脂肪球膜蛋白数量（1587个）高于羊乳（677个）与人乳脂肪球（753个）。人乳脂肪球蛋白质组在代谢通路中呈现显著富集。脂解调控蛋白多为乳脂肪球转运的外源蛋白，广泛分布于甘油酯代谢、胆固醇代谢、脂肪酸降解及过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）信号通路等代谢调控途径中。基于富集的PPAR信号通路推测，牛乳与羊乳脂肪球膜蛋白可能通过激活内源代谢基因（PPARα、PPARβ与PPARδ）及强化脂肪细胞（PPARγ）来调控乳脂代谢；而人乳脂肪球膜蛋白则更多通过外源天然酶直接参与乳脂水解过程。
乳脂屏障演替与脂解调控
除酪蛋白胶束外，脂肪酶主要受到嵌入初始乳脂肪球膜的糖蛋白抑制（图6a）。膜蛋白的糖基化分支通过空间位阻效应捕获脂肪酶与脂解产物，形成新的聚合屏障。羊乳脂肪球的总膜糖蛋白水平最低，其次为人乳与牛乳脂肪球，这与羊乳脂肪球磷脂层薄、脂解速率高的特性相符。以鞘磷脂和胆固醇为主的脂筏是原始乳脂肪球膜的第二脂解调控位点，该结构在人乳脂肪球中更具优势。
然而，乳脂肪球中的天然脂肪酶基本不受外部屏障影响，可在消化液作用前发挥功能。脂蛋白脂肪酶（LPL）启动甘油三酯水解，而胆盐激活脂肪酶（CEL）、含patatin样磷脂酶结构域蛋白（PNPLA）与激素敏感脂肪酶（LIPE）通过协同作用降解甘油二酯生成游离脂肪酸（图6b）。经胆盐7-羟基基团激活后，CEL、胰脂肪酶与共脂肪酶的协同作用可完全水解甘油三酯并促进脂解产物吸收。PNPLA具有酰基甘油转酰基酶活性，能持续催化甘油三酯的脂解反应，调节脂滴尺寸与代谢行为。LIPE以甘油三酯和胆固醇酯为底物释放游离脂肪酸与游离胆固醇。相反，载脂蛋白（APO）A1与C1作为卵磷脂胆固醇酰基转移酶（LCAT）的辅因子，介导胆固醇的逆向酯化反应，其中提供酰基的分子可能是甘油三酯或磷脂。脂肪酸结合蛋白（FABP）可吸收并转运游离脂肪酸，特别是甘油三酯和磷脂进一步水解产生的长链不饱和脂肪酸，从而提升吸收速率。未脂解的磷脂与胆固醇可能在APOA1作用下形成脂蛋白颗粒，这些颗粒通过与脂解产物的静电作用被吸引至乳脂肪球表面。
在胆盐持续乳化过程中（图6c），脂解产物分散成更小的混合胶束产物，能有效输送疏水性物质穿过黏稠水层至肠细胞刷状缘。但并非所有游离脂肪酸均通过混合胶束运输。部分游离脂肪酸可能在外源长链脂肪酰CoA连接酶（ACSL）、过氧化物酶体酰基辅酶A氧化酶（ACOX）及乙酰-CoA酰基转移酶（ACAA）催化下发生不完全氧化，生成碳链较短的游离脂肪酸。此外，游离脂肪酸可通过血小板糖蛋白4（CD36）或B类清道夫受体成员1（SCARB1）转运至肠上皮细胞。人乳脂肪球在通过天然酶或结构蛋白调控外源脂解方面具有显著优势。因此选择母乳替代品时，需全面考察乳脂肪球的脂解活性、营养组成、动态微观结构及外部调控因子。
Conclusion
本研究揭示了乳脂肪球膜相关脂解产物、微观特性、表面结构及蛋白组分对乳脂肪球脂解的动态影响。牛乳与羊乳脂肪球具有相似的脂解动力学特征，相较于人乳脂肪球释放更多中短链脂肪酸。人乳脂肪球则展现独特的脂解调控机制，其磷脂结构、外源脂肪酶及脂解调控蛋白的共同作用使其获得最高的胃肠道消化率。值得注意的是，羊乳脂肪球因磷脂-糖蛋白层薄弱而呈现最快的脂解速率。选择乳脂肪替代品时，必须综合考量营养成分、消化特性及潜在调控要素。对于成人而言，牛乳与羊乳脂肪球因消化特性相似而营养价值相当。这强调了对乳脂肪替代品进行全面评估以确保最佳营养效价的重要性。
Effect of microstructure on lipolysis behavior of milk fat globules during gastrointestinal digestion
Xinyun Zhoua, Ting Guoa, Chen Chena, Hadiatullah Hadiatullahb, Yunping Yaoa,*, Changmo Lia,*, Xingguo Wangc
a State Key Laboratory of Food Nutrition and Safety, Key Laboratory of Food Nutrition and Safety, Ministry of Education, College of Food Science and Engineering, Tianjin University of Science & Technology, Tianjin 300457, China
b Tianjin Key Laboratory for Modern Drug Delivery & High-Effi ciency, Collaborative Innovation Center of Chemical Science and Engineering, School of Pharmaceutical Science and Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, China
c Collaborative Innovation Center of Food Safety and Quality Control in Jiangsu Province, National Engineering Research Center for Functional Food, School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China
*Corresponding author.
Abstract
Milk fat globules (MFG) are the primary source of energy and functional factor in dairy-based products. To evaluate the suitability of commercial MFG substitutes for infant and adult consumers, the lipolysis properties and regulatory factors in digesting bovine, caprine, and human MFG were compared. The lipolysis kinetic models of bovine and caprine MFG are comparable, with bovine MFG displaying the highest degree of lipolysis (50.21%) during gastric digestion in infants, resulting in the production short-chain saturated fatty acids. Caprine MFG has a high rate of lipolysis due to its weak phospholipid-glycoprotein layer, which is prominent in both infants’ and adults’ digestion. The effects of consuming bovine and caprine MFG for adults are comparable in terms of lipolysis properties and nutritional value of fatty acid. After gastrointestinal digestion, human MFG has the highest digestibility (93.98%). The advantages of human MFG include its phospholipid structure, exogenous lipase, and lipolysis-regulating proteins. This study provides recommendation for the selection of milk fat substitutes and improvements in commercial dairy.
Reference:
ZHOU X Y, GUO T, CHEN C, et al. Effect of microstructure on lipolysis behavior of milk fat globules during gastrointestinal digestion[J]. Food Science and Human Wellness, 2025, 14(5): 9250182. DOI:10.26599/FSHW.2024.9250182.
翻译： 魏雨诺（实习）
编辑：梁安琪；责任编辑：孙勇
封面图片：摄图网
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