微波预处理调控乳清蛋白纳米纤维组装机制：动力学增强、结构优化及降血糖抗氧化活性提升

《Food Hydrocolloids》：Consequence of Microwave Pretreatment on the Fibrillization Mechanism of Whey Protein: Aggregation kinetics, Structural Characterization, Hypoglycemic and Antioxidant Activities

本文创新性地采用微波预处理技术调控乳清蛋白分离物纤维（WPIF）的组装过程。研究发现，50–70°C预处理可显著加速纤维化成核速率，提升纤维结构有序性、长径比及网络密度；而80–90°C则延缓动力学并诱导非特异性聚集。最佳条件（60°C）下获得的WPIF其ABTS+?清除率、DPPH淬灭率及α-淀粉酶抑制率分别提升16.7%、17.8%和17.1%，为高效构建功能性蛋白材料提供了新策略。

　　

Highlight

Materials and chemicals

商业乳清蛋白分离物（Whey Protein Isolate, WPI，93.5%）购自Mullins Whey Co., Ltd.公司。盐酸购自天津耀华化学试剂有限公司。硫磺素T（Thioflavin T, Th T）购自Sigma公司。

Preparation of extruded WPIF

将WPI溶解于去离子水（0.02 g/mL）中，磁力搅拌2小时以获得WPI分散液。然后将水合的WPI溶液置于恒温微波加热系统中进行处理。

Analysis of conformational stability of WPI

SDS-PAGE图谱直接揭示了样品组分的分子量分布。图1A和1B展示了微波预处理温度（50、60、70、80和90°C）对WPI非还原和还原SDS-PAGE的影响。从图1A可以看出，与对照WPI相比，经过50和60°C微波处理的WPI样品在条带光密度上没有显著差异。相比之下，经过70、80和90°C微波处理的WPI则显示出显著差异。

Conclusion

本研究初步探讨了微波预处理对WPI纤维化动力学、结构特征、体外抗氧化和抗高血糖活性的影响。在微波预处理（50–70°C）下，WPI发生结构解折叠，同时疏水区域暴露，β-折叠含量升高，促进了WPIF的形成，并显著缩短了成核时间。由此产生的WPIF形成了具有高长径比的致密网络结构。