日期：2026-01-05 09:18:53
咖啡中金宸大，作为很多人清晨的“开机键”和午后的“续命神器”，早已深深融入日常生活。
随着咖啡文化的普及和消费者口味的多样化，咖啡饮品种类也变得百花齐放：美式、卡布奇诺、焦糖玛奇朵、拿铁……而在众多搭配中，牛奶始终被视为咖啡的“经典伴侣”，二者的结合总能带来口感上的平衡与满足。
这不禁让人思考：这对在味觉上堪称“天作之合”的组合，是否也能在健康层面上实现“1+1＞2”的效果？
众所周知，咖啡中富含绿原酸、咖啡酸等酚类物质，被誉为“天然抗氧化剂”，守护着细胞免受氧化压力；而牛奶中则含有酪蛋白与乳清蛋白，其是构建生命、修复组织的优质原料。那么，当这两类“明星成分”在杯中混合，它们之间会发生怎样的互动？是仅仅物理混合，还是可能产生更深层的化学联结？这样的结合，究竟会让它们的功能协同增效，还是可能不知不觉中彼此牵制？
接下来，我们就将一同解读三篇关键的研究文献，跟随科研者的视角，从分子结合的证据，到相互作用力的揭秘，再到生物活性的转变，层层剥开咖啡与牛奶相遇背后，那一系列精彩而复杂的科学故事~
咖啡与牛奶的化学结合
如果你以为牛奶+咖啡只是简单地混合在一起，那你可就错了！
此前，一项发表在
Food Chemistry上的研究发现，牛奶中的，其实是咖啡中多酚类物质的“稳定伴侣”，它们会通过稳定的化学键结合在一起，形成一种叫做“加合物”的新物质，其不仅让口感更好，还可能提高咖啡多酚在身体里的利用率
为了精准追踪这些微小的“加合物”，研究人员在实验室里合成了两种典型的模型物质：咖啡酸-半胱氨酸（CA-Cys）和绿原酸-半胱氨酸（CGA-Cys）加合物，并采用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）同位素稀释法建立了高灵敏度的定量分析方法。
他们在牛奶中分别添加了0.05%和0.1%两种浓度的咖啡酸和绿原酸，前者接近饮料中的常见含量，后者模拟了提取物过量添加的情况。
结果显示，较高浓度的咖啡酸和绿原酸会引起牛奶发生凝固现象。并且，研究人员还模拟了三种工业处理条件，发现无论是在日常冷藏、巴氏杀菌，还是超高温灭菌的条件下，牛奶中都检测到了CA-Cys和/或CGA-Cys加合物。这表明，我们杯中的化学反应是自然发生的，并不完全依赖于加热。
深入分析还发现两个有趣的现象：
1.绿原酸与蛋白质的结合能力比咖啡酸更强。
2.在常规饮用浓度下，这种结合不会破坏牛奶蛋白质的整体结构中金宸大，只有添加量非常大时，才可能出现极轻微的蛋白聚集。
牛奶中加入咖啡酸/绿原酸后，CA-Cys和CGA-Cys的定量
这一结果表明，在常规饮用浓度下，咖啡多酚与牛奶蛋白的相互作用，不仅不会明显影响牛奶的营养品质，反而可能发挥有益的稳定保护效应。
最后，研究人员还从市面选购了4种含咖啡的卡布奇诺饮料及3种巧克力牛奶进行加合物检测。
结果显示：在四种市售含咖啡乳饮料中均检出微量CA-Cys和CGA-Cys加合物；所有含可可的产品及巧克力样本中均未检出上述加合物，这可能是因为后者的可可含量较低，或者在加工过程中，这类物质发生了变化。
牛奶中加入咖啡酸/绿原酸后，蛋白质谱代表性凝胶结果
上面那项研究证明了牛奶+咖啡的结合会发生，但它们具体是靠什么力量结合的呢？发表在
Food Research International上的另一项研究，从更微观的层面给出了答案。
牛奶如何“锁住”咖啡中的活性成分？
这项研究通过荧光光谱、溶解度测定及分子动力学模拟等多种手段，从原子层面探究了咖啡酸/绿原酸与牛奶蛋白的非共价相互作用机制。
研究发现，咖啡多酚与牛奶蛋白的结合，主要靠的是疏水相互作用——你可以简单理解为，双方一些不爱跟水接触的部分，更喜欢“抱在一起”。其中，咖啡多酚与酪蛋白（尤其是β-酪蛋白和κ-酪蛋白）的结合最紧密，这是因为这些蛋白质含有大量叫做“脯氨酸”的氨基酸，它们的结构很适合与多酚结合。
实验证明，咖啡多酚在脯氨酸溶液里溶解得更好，说明它们“相处”得很融洽。计算机模拟也清晰地显示，咖啡酸分子的芳香环部分，会稳稳地“贴”在脯氨酸侧链的疏水区域上。
所以，牛奶（特别是其中的酪蛋白）就像是一个友好的“载体”，通过这种微观的相互作用，把咖啡中那些活跃的抗氧化成分温柔地“锁住”了。
牛奶中的不同蛋白质与咖啡酸/绿原酸中的相互作用
看到这里，相信大家心里都有一个疑问：既然咖啡和牛奶在杯子里能结合，那喝下去之后中金宸大，这些新形成的“加合物”对身体有什么作用呢？
这不，经过小编的一番搜索，就在一项发表在
Journal of Agricultural and Food Chemistry的研究中，找到了答案！该研究指出：当咖啡多酚与牛奶蛋白结合时，会对免疫细胞产生特别的影响——其抑制炎症反应的特性，竟能达到单纯使用咖啡多酚时的两倍
咖啡加奶，抗炎效果翻倍！
研究以小鼠RAW 264.7巨噬细胞为模型，用细菌脂多糖（LPS）诱导炎症。分别用CA、CGA、CA-Cys、CGA-Cys预处理细胞，然后从多维度评估效果：
1.RNA测序（RNA-seq）：全景式分析基因表达变化和信号通路调控。
2.细胞因子测定：量化关键炎症介质如前列腺素E₂（PGE₂）、白介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的分泌。
3.活性氧（ROS）测定：评估抗氧化能力。
4.细胞活力检测：确保所用浓度安全。
实验结果带来了意想不到的发现：咖啡多酚与半胱氨酸结合形成的“加合物”，在细胞中扮演的角色与其“前身”——单纯的咖啡酸或绿原酸，截然不同！
首先，在基因层面，加合物展现出一种“反向调节”的特性。原本的咖啡酸或绿原酸会抑制细胞中多条与炎症相关的信号通路。然而，形成的CA-Cys和CGA-Cys加合物却反过来激活了这些通路，例如Toll样受体、NOD样受体等。有趣的是，与此同时，那些与阿尔茨海默症、帕金森病等神经退行性疾病及代谢紊乱相关的通路活性，却被显著降低了。
其次，在实际功能上，加合物表现出“增强的抑制力”。虽然咖啡酸和绿原酸本身就能减少炎症因子（如PGE₂、IL-6、TNF-α）的产生，但它们的加合物在这方面的能力更强，尤其是对PGE₂和TNF-α的抑制作用更为突出。
与CA处理细胞相比，CA−Cys处理后上调最显著的通路GO分析
然而，一个看似矛盾的现象出现了：在抗氧化能力上，加合物却“由增益减”。原本的酚酸能有效清除细胞内的活性氧，展现抗氧化作用。但形成加合物后，这种能力减弱了，甚至可能略微增加活性氧水平。研究者表示，这可能是因为半胱氨酸的加入，改变了分子本身的化学性质或其进入细胞后的代谢方式。
不过综合来看，这种“激活了上游信号，却最终抑制了炎症输出”的复杂现象，提示加合物可能通过一套全新的、尚未被完全了解的细胞内机制在发挥作用。它就像一位改头换面的“特工”，虽然触发了不同的警报（激活通路），但最终执行了更强力的维稳任务（抑制炎症）。
咖啡酸/绿原酸对免疫的调节作用
小结
综上，三篇研究可谓是环环相扣，为我们拼接出一幅完整的科学图景：
首先，牛奶与咖啡的结合并非简单的物理混合。咖啡中的多酚类物质（如咖啡酸、绿原酸）会与牛奶蛋白质发生两种主要相互作用：一是通过共价键与半胱氨酸等氨基酸残基稳定结合，形成新的化合物（加合物）；二是通过疏水作用与酪蛋白（尤其是富含脯氨酸的结构域）发生可逆的非共价结合。
更重要的是，这些相互作用并非终点。研究进一步发现，咖啡多酚与半胱氨酸形成的共价加合物进入人体后，会表现出与原始多酚不同的生物活性谱：它在抑制部分炎症因子（如PNF-α）方面作用可能更强，但同时其抗氧化能力可能减弱，且在细胞信号通路上也呈现出独特调节模式。这表明，加合物并非惰性产物，而可能是一个具有新功能的“活性分子”。
读到这里，爱喝拿铁的伙伴们是不是乐呵了~不过，万事过犹不及，爱喝咖啡的朋友们还是需要注意控制每日咖啡摄入量，避免产生负面影响哦！
参考资料：
[1]Poojary MM, Hellwig M, Henle T, Lund MN. Covalent bonding between polyphenols and proteins: Synthesis of caffeic acid-cysteine and chlorogenic acid-cysteine adducts and their quantification in dairy beverages. Food Chem. 2023;403:134406. doi:10.1016/j.foodchem.2022.134406
[2]Horita K, Kameda T, Suga H, Hirano A. Molecular mechanism of the interactions between coffee polyphenols and milk proteins. Food Res Int. 2025;202:115573. doi:10.1016/j.foodres.2024.115573
[3]Liu J, Poojary MM, Zhu L, Williams AR, Lund MN. Phenolic Acid-Amino Acid Adducts Exert Distinct Immunomodulatory Effects in Macrophages Compared to Parent Phenolic Acids. J Agric Food Chem. 2023;71(5):2344-2355. doi:10.1021/acs.jafc.2c06658
来源 | 生物谷
撰文 | M
编辑 | 木白
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