没食子酸与单宁酸调控胶原组装过程共价修饰的对比效应：有序纤维与随机聚集体在铁递送中的应用

本研究创新性地利用漆酶（laccase）介导的共价接枝策略构建多酚-胶原纤维铁递送系统，揭示没食子酸（GA）与单宁酸（TA）通过诱导胶原构象从PPII向β-转角和β-折叠转变，分别形成有序纤维（80-90 nm）和无规聚集体，显著影响铁离子负载效率与缓释行为（胃阶段延迟释放/肠阶段渐进释放），为食品铁强化提供了抗氧化增强型控释新方案。

　　

Highlight

多酚通过共价修饰诱导胶原构象重排，PPII构象转变为β-转角与β-折叠。扫描电镜显示GA促进胶原组装成更均匀的纤维（直径80-90 nm），而TA诱导胶原形成非纤维聚集体。结构差异直接影响铁离子负载效率与分布：透射电镜显示铁离子可均匀附着于GA-胶原纤维。GA有效延迟胃阶段铁离子释放并在肠阶段逐步释放，TA则阻碍铁释放。多酚还增强复合物抗氧化能力。

Materials

实验所用羔羊皮材料（蒙古羊，6月龄）由天津兴佳生物技术有限公司无偿提供。没食子酸（GA，纯度≥99.9%）、单宁酸（T，纯度≥98%）和Ferrozine购自上海麦克林生化科技有限公司（中国上海）。FeSO₄·7H₂O（分析纯，纯度≥99%）购自天津华东试剂厂。漆酶（来源于曲霉属）购自Sigma Aldrich（上海）贸易有限公司。

Intrinsic Fluorescence Spectroscopy

内源荧光常用于分析蛋白质构象变化、聚集行为及与小分子相互作用。不同多酚浓度下的胶原、GA-纤维和T-纤维的内源荧光如图2A所示。本实验所用胶原为酸法从羊皮提取的I型胶原，其特性已在先前研究中报道（Wang等，2024）。胶原的最大荧光发射波长位于328 nm，表明色氨酸残基位于疏水环境中。随着多酚浓度增加，所有样品荧光强度均下降，且发生蓝移（GA-纤维移至316 nm，T-纤维移至321 nm），表明多酚共价修饰导致胶原结构紧缩，色氨酸微环境疏水性增强。

Conclusion

本研究通过漆酶介导的共价接枝策略构建了多酚-胶原纤维铁递送系统，揭示了多酚分子量与浓度对胶原组装拓扑结构及铁释放行为的影响。创新性发现多酚共价修饰诱导胶原发生从PPII到β-转角与β-折叠的构象转变，并通过非共价相互作用驱动组装。GA诱导形成高度有序的纤维结构，而TA导致无规聚集。结构差异进一步影响铁离子结合效率与分布模式，最终导致不同的胃肠释放规律与抗氧化性能。该研究为基于蛋白质自组装的营养递送系统设计提供了新思路。