溶菌酶源淀粉样纤维的疏水性演化及其对姜黄素的高效包封机制研究

为解决姜黄素(Cur)水溶性差、稳定性低的问题，研究人员通过热诱导溶菌酶(Lys)自组装形成淀粉样纤维(Lys-F)，显著提升疏水性并实现Cur高效包封。QCM-D分析显示Lys-F对Cur吸附能力较天然Lys提升75%，存储12天后Cur保留率达80%。该研究为食品级疏水活性物质递送系统开发提供新思路。

　　

姜黄素(Curcumin, Cur)作为一种天然多酚，凭借抗氧化、抗炎等特性被誉为"黄金分子"，但其水溶性差、见光易分解的特性成为应用瓶颈。传统蛋白包封技术依赖有机溶剂，既不符合绿色加工原则，又易引发载体结构坍塌。溶菌酶(Lysozyme, Lys)虽是理想载体候选，但其天然构象疏水性不足。淀粉样纤维(Amyloid fibril)的特殊结构为解决这一难题带来曙光——其富含的β-折叠(β-sheet)结构和暴露的疏水基团，可能成为捕获Cur的"分子陷阱"。

江苏高校研究人员通过精准调控热诱导自组装条件，成功将Lys转化为高疏水性淀粉样纤维(Lys-F)。采用硫黄素T(ThT)荧光检测、圆二色谱(CD)等技术证实，90℃加热8小时形成的Lys-F具有典型交叉β结构，疏水性较天然Lys提升2.3倍。石英晶体微天平(QCM-D)动态监测显示，Lys-F在1000秒内即产生-28.4 Hz频率偏移，吸附速度是天然Lys的3倍，表明其与Cur存在强疏水相互作用。更令人振奋的是，Lys-F/Cur复合物在避光储存12天后仍保持80% Cur活性，远超天然Lys复合物30%的保留率。

材料与方法
研究采用三步递进策略：首先通过温度梯度实验(60-90℃)结合ThT荧光和ANS探针确定最佳纤维形成条件；随后利用荧光淬灭效应和QCM-D量化Lys-F与Cur相互作用；最后通过MTT法、ELISA和ROS检测评估复合物的生物相容性。所有实验均在pH 2.0条件下进行，以模拟食品加工酸性环境。

主要结果

1. Lys-F形成与表征
   CD谱显示加热后β-sheet含量从天然Lys的35%增至62%，TEM观察到典型纤维网状结构。90℃处理的样品疏水基团暴露最显著，ANS荧光强度达1480 AU（天然Lys仅420 AU）。

2. Cur装载机制
   荧光光谱中Cur特征峰(525 nm)随Lys-F添加发生蓝移，表明分子进入疏水微环境。QCM-D能量耗散(ΔD)数据证实Lys-F能形成更稳定的三维吸附层。

3. 生物相容性验证
   巨噬细胞实验显示Lys-F/Cur组TNF-α分泌量较游离Cur降低68%，且ROS水平与空白组无统计学差异，证实载体具有免疫保护作用。

结论与展望
该研究突破性地证明：通过精确控制自组装条件，可定向改造蛋白质的疏水特性。Lys-F不仅解决了Cur递送中的稳定性难题，其绿色制备工艺更符合食品工业可持续发展需求。未来可进一步探索该载体在肠道靶向递送或功能食品开发中的应用。论文发表于《International Journal of Biological Macromolecules》，为蛋白质工程在食品科学领域的应用提供了范式转移。