综述:膳食多酚-蛋白质相互作用:优势、结合机制及改善健康应用的文献综述
《Food Research International》:Dietary polyphenol-protein interactions: A literature review of advantages, binding mechanisms, and improved health applications
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时间:2025年10月29日
来源:Food Research International 8
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本综述系统阐述了膳食多酚(DPs)与蛋白质通过共价/非共价相互作用形成复合物(DPPIs)的协同效应:蛋白质提升DPs稳定性、生物利用度(通常低于10?%)及靶向效率,而DPs增强蛋白质的抗氧化、抗菌、起泡和凝胶特性。DPPIs还能构建功能性颗粒以改善食品感官品质,并在靶向递送生物活性物质(药物、益生菌、营养素)、掩蔽过敏表位及促进组织再生等领域展现广阔应用前景,为新一代功能食品和生物医药载体开发提供理论支撑。
膳食多酚-蛋白质相互作用:协同增效的健康应用新平台
膳食多酚(DPs)因其生物活性和安全性被视作极具潜力的营养保健品。然而,其生物利用度普遍低于10%,这严重限制了其营养效益的发挥。蛋白质作为一种可持续且营养丰富的递送载体,单独使用效果有限。膳食多酚-蛋白质相互作用(DPPIs)通过共价或非共价结合形成协同复合物,巧妙地解决了上述局限:蛋白质能增强DPs的稳定性、生物利用度和靶向效率,而DPs则能改善蛋白质的抗氧化、抗菌、起泡和凝胶特性。这些相互作用还能产生功能性颗粒,丰富食品的感官和营养品质。本文聚焦于DPPIs在改善健康结局方面的最新进展,重点探讨了其在药物、益生菌和营养素等生物活性物质靶向递送中的作用。
DPs具有显著的健康促进特性和材料特性,但其在器官、组织和细胞等靶点的低吸收率和递送效率限制了其健康应用。蛋白质通常通过分解成氨基酸被消化吸收,但口服天然蛋白质常面临胃肠道苛刻环境敏感性和保护能力有限等挑战。DPPIs的形成能够有效克服这些障碍。蛋白质为DPs提供了一个保护性递送平台,显著提高了DPs对光照、热和pH等环境因素的稳定性,并促进其跨越生物屏障,从而提高生物利用度。反过来,DPs的引入也能优化蛋白质的功能性质,如增强其抗氧化活性、抗菌能力,并改善其作为食品配料的起泡性和凝胶性,从而实现双赢。
DPPIs主要通过共价或非共价途径发生。共价相互作用可能导致DPs结构的改变。以儿茶酚为例,DPs可作为有效的电子或氢原子供体,蛋白质的芳香族基团可与多个羟基结合,使得蛋白质极易与多酚发生反应。非共价相互作用则包括氢键、疏水相互作用、范德华力和离子键等,这些作用力共同驱动了DPs与蛋白质的自发结合,形成稳定的复合物。
基于DPs、功能蛋白及其联合健康益处的个体效应,DPPIs可通过以下几种方式应用于健康改善:DPs或蛋白质的靶向递送、活性物质的微胶囊化、过敏原屏蔽、慢性疾病缓解和组织再生。
在靶向递送方面,DPPIs复合物能够保护生物活性物质免受胃肠道降解,并通过特定配体实现向病变组织或细胞的精准递送,从而提高疗效并减少副作用。例如,利用蛋白质的天然靶向性,将DPs递送至炎症部位或肿瘤细胞。
在微胶囊化应用上,DPPIs形成的纳米或微米级胶囊可作为有效的载体,包封和保护药物、益生菌及敏感营养素,确保其在储存和消化过程中保持活性,直至到达目标部位释放。
DPPIs还能掩藏蛋白质的过敏表位,从而减轻或消除过敏反应。这对于开发低过敏性食品具有重要意义。
此外,基于DPPI的复合物在促进伤口愈合和组织再生方面显示出巨大潜力。DPs的抗氧化和抗炎特性,结合蛋白质的支架作用,能够创造有利于组织修复的微环境,拓展了其超越营养的治疗应用。
DPPIs在提升DPs生物利用度和功能性方面展现出变革性潜力。这些复合物作为营养载体、组织工程支架和靶向药物递送系统已显示出多样化应用,但关键挑战依然存在。当前研究过多地强调其有益相互作用,而忽略了在特定pH、热或结构条件下不相容DPPIs所产生的不利影响。未来研究应优先探索DPPIs在复杂生物系统中的长期安全性和命运。同时,需要开发标准化方法来量化相互作用强度和结合效率,并研究DPPIs在个体间的差异响应,以推动个性化营养策略的发展。通过解决这些挑战,DPPIs有望成为开发下一代功能食品、营养保健品和生物医学递送系统的多功能平台。
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