马铃薯蛋白与紫薯花青素的同源非共价结合机制：结构优化与功能增效研究

本研究创新性地构建了马铃薯蛋白(PP)与紫薯花青素(PPA)的同源复合物，通过非共价结合显著提升了PP的乳化活性（达610 m2?g?1）、发泡性（提升1.5倍）及抗氧化/抗菌性能。分子模拟揭示其通过范德华力、氢键等作用形成稳定结构，为开发功能性食品提供新策略。

　　

Highlight

PP与PPA的相互作用展现出显著的功能协同效应：当PPA浓度升至20 mg/mL时，复合物浊度线性增加（Y=0.0052X+0.0015，R²=0.9788），粒径从42.6 nm缩小至19.0 nm，Zeta电位从-6.05 mV降至-11.25 mV，表明形成了更紧密的纳米结构。

Structural Insights

二级结构分析显示PPA诱导PP的α-螺旋含量增加12.3%，而分子动力学模拟证实二者通过疏水口袋结合，关键作用力包括：

• 范德华力（贡献值38.7%）

• 氢键网络（涉及Glu₁₅₂和Arg₈₉残基）

• π-π堆叠（酪氨酸与花青素苯环）

Functional Benefits

功能实验显示：

• 乳化活性指数飙升至610 m²?g^?1，较原始PP提升14.9倍

• 泡沫稳定性持续120分钟未塌陷

• DPPH自由基清除率提高至82.3%（IC₅₀=0.15 mg/mL）

Conclusion

这种同源结合策略不仅解决了植物蛋白功能局限性问题，其"结构-功能"协同机制更为设计智能食品材料提供了理论依据。