婴儿配方奶粉（IF）主要由蛋白质、乳糖、维生素和微量元素组成，通过灭菌、浓缩和喷雾干燥步骤生产（Masum等人，2021年）。其复杂的成分、强烈的热处理以及不稳定的储存条件使得IF特别容易发生美拉德反应（MR）（Birlouez-Aragon等人，2004年）。这种反应可能通过糖基化降低赖氨酸的可用性，并产生有害化合物，从而影响婴儿的新陈代谢和免疫力。MR的早期阶段表现为赖氨酸含量的减少（Wang等人，2023年）。在中期阶段，会形成糠醛和酮衍生物，如5-羟甲基糠醛（5-HMF）和α-二羰基化合物。美拉德反应产物（MRPs）进一步缩合为晚期糖基化终产物（AGEs），包括N-羧甲基赖氨酸（CML）和N-羧乙基赖氨酸（CEL）（Wei等人，2024年）。大量研究表明，AGEs可能引发炎症和氧化应激，从而增加慢性疾病的风险，包括认知功能障碍和心血管疾病（Li等人，2022年）。因此，调节IF中的MR程度至关重要。
β-乳球蛋白（β-Lg）含有162个氨基酸残基，分子量约为18.4 kDa，占乳清蛋白总量的50-55%（Tu等人，2022年）。在IF中添加β-Lg是为了达到乳清蛋白与酪蛋白的比例为6:4。然而，与酪蛋白相比，β-Lg含有15个赖氨酸残基和一个N端氨基，这使得它更容易在IF中发生MR，从而导致营养损失（Fenaille等人，2004年）。此外，β-Lg具有由八个反平行β链和一个α螺旋组成的杯状结构，这有利于疏水性和亲水性配体的结合（Morgan等人，1999年）。脂溶性维生素、脂肪酸、多酚和黄酮类物质可以通过非共价相互作用调节β-Lg的结构和功能特性（Fu等人，2023年；Le Maux等人，2014年；Xu等人，2019年）。β-Lg-还原糖模型系统被广泛用于研究小分子生物活性物质的抗糖基化作用（Wang等人，2021年）。因此，选择β-Lg作为目标蛋白来研究MR的抑制作用。
抑制MR被认为是减少AGEs的有效策略。常见的MR抑制机制包括：(a) 与反应物竞争以降低其可用性；(b) 清除自由基以抑制氧化链反应并减缓AGE的形成；(c) 捕获活性中间体，如有毒的二羰基化合物（例如乙二醛、甲基乙二醛）；(d) 形成非共价复合物，改变蛋白质构象并减少糖基化位点的暴露（Lund & Ray，2017年）。天然小分子如儿茶素、茶黄素和柚皮苷已被报道可以有效清除甲基乙二醛，从而抑制MR（Kathuria等人，2023年）。然而，这些化合物尚未获准用于IF。在IF中的内源性成分中，维生素C和维生素E具有很强的抗氧化活性，能有效清除过氧自由基，从而抑制Amadori产物的氧化（Chen等人，2021年）。关于其他必需维生素在IF中对MR进展的影响的研究仍然有限。维生素B6（VB6）有三种形式：吡哆醇、吡哆胺和吡哆醛，其中吡哆胺和吡哆醛已被证明可以抑制MR（Mazumder等人，2019年；Voziyan & Hudson，2005年）。然而，添加到IF中的VB6形式是盐酸吡哆醇，其抑制作用和机制尚不清楚。根据中国《婴儿配方奶粉国家标准》（GB 10765–2021），胆碱在维生素中的允许添加量最高（4.8–23.9 mg/100 kJ）。此外，由于其季铵基团，胆碱可以作为有机阳离子，形成能够稳定蛋白质系统的离子液体。添加到IF中的常见胆碱化合物胆碱酒石酸盐已被报道可以增强β-Lg的热稳定性和结构稳定性（Sindhu等人，2019年）。基于先前的研究发现，VB6（吡哆胺和吡哆醛）可以抑制MR，而胆碱可以稳定蛋白质系统，本研究假设VB6（吡哆醇）和胆碱（胆碱酒石酸盐）可能有助于抑制IF中的MR。
在本研究中，基于IF中约50%的乳糖含量，建立了β-Lg-乳糖MR系统。通过测定游离氨基和AGEs的含量来评估MR的程度。进一步使用光谱技术表征了VB6和胆碱对β-Lg构象和微环境的影响。通过LC-MS/MS分析了β-Lg的糖基化位点和程度，以阐明VB6和胆碱的抗糖基化作用。本研究为IF中MR的抑制提供了新的见解。
