加工所在桑椹多酚與乳蛋白互作機制研究方面取得新進展
近日,加工所在食品科學領(lǐng)域國際學術(shù)期刊Food Hydrocolloids(中科院大類一區(qū)Top,IF=10.7)發(fā)表了題為“Insight into the interaction mechanism between mulberry polyphenols and β-lactoglobulin”的研究論文,以桑椹多酚和β-乳球蛋白為例探究了富含植物多酚提取物與乳蛋白的相互作用機制。加工所與廣東海洋大學共同培養(yǎng)的碩士研究生袁麒為論文第一作者,劉學銘研究員為論文通訊作者。
蛋白質(zhì)是食物中一類重要的營養(yǎng)成分,而多酚類物質(zhì)則是食物中一類重要的生物活性成分,兩類成分常在食物中同時存在??茖W家很早就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)兩類成分共存時會發(fā)生相互作用,這種相互作用對各自生物利用和食品風味品質(zhì)均有重要影響,但對復(fù)雜體系中蛋白質(zhì)與植物多酚的作用機制缺乏有效研究方法。本研究以桑椹多酚和β-乳球蛋白為代表,提出了一種研究復(fù)雜多酚與蛋白質(zhì)相互作用機理的方法。以桑椹多酚的組成譜為基礎(chǔ),制備模擬桑椹多酚,探討桑椹多酚與β-乳球蛋白的相互作用機理。發(fā)現(xiàn)由桑椹多酚中主要單體酚組成的模擬桑椹多酚對β-乳球蛋白的作用與桑椹多酚相似。熒光光譜、動態(tài)光散射、紫外-可見光光譜、紅外光譜和圓二色譜分析結(jié)果表明,各單體酚在桑椹多酚與β-乳球蛋白的相互作用中發(fā)揮的作用不同,各自作用大小取決于它們在總多酚提取物中的比例和各自化學結(jié)構(gòu)。桑椹多酚與β-乳球蛋白相互作用時,桑椹多酚通過靜態(tài)猝滅機制猝滅β-乳球蛋白內(nèi)源熒光,并與其單體酚和β-乳球蛋白之間的基態(tài)絡(luò)合物形成有關(guān)。桑椹多酚顯著增加β-乳球蛋白的粒徑,其中單體酚矢車菊素-3-葡萄糖苷、矢車菊素-3-蕓香糖苷、對香豆酸、槲皮素和蘆丁起主要作用。矢車菊素-3-葡萄糖苷、矢車菊素-3-蕓香糖苷、天竺葵素-3-葡萄糖苷、對香豆酸和原兒茶酸在桑椹多酚誘導β-乳球蛋白結(jié)構(gòu)變化(β-折疊減少和α-螺旋增加)中起主要作用。分子對接表明,桑椹多酚和模擬多酚主要通過氫鍵、范德華力和疏水作用與β-乳球蛋白發(fā)生相互作用,其中矢車菊素-3-蕓香糖苷和表兒茶素主要通過氫鍵和范德華力,矢車菊素-3-葡萄糖苷和對香豆酸主要通過氫鍵和疏水作用,槲皮素、蘆丁、原兒茶酸和天竺葵素-3-葡萄糖苷主要通過疏水作用與β-乳球蛋白發(fā)生相互作用。結(jié)果表明,桑椹多酚與β-乳球蛋白之間的相互作用正是其中各個單體酚共同作用的結(jié)果,但各種單體酚的作用并不一致。
本研究得到廣東省重點研發(fā)計劃項目、廣州市對外合作重點項目和廣州市基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究項目的資助。
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0268005X23010688?dgcid=author