单宁调控羧甲基淀粉-乳清蛋白复合物相互作用机制及其对结肠靶向性与饱腹激素分泌的促进作用

为解决肥胖干预中膳食营养素难以靶向结肠刺激L细胞分泌GLP-1/PYY的问题，研究人员通过单宁(TA)调控羧甲基淀粉(CMS)-乳清蛋白(WPI)相互作用，构建了抗消化性增强的CMS-WPI/TA复合物。该复合物上消化道消化率降至5.77%/26.33%，促进SCFAs生成并显著提升GLP-1(101.02%)和PYY(106.30%)分泌，同时优化肠道菌群结构，为功能性食品开发提供新策略。

　　

随着全球肥胖率持续攀升，传统药物和手术干预面临副作用与复发率高的困境。膳食干预因其安全性成为研究热点，其中淀粉-蛋白质复合物的消化特性调控是关键突破口。然而，天然淀粉与蛋白质的相互作用强度不足，难以抵抗上消化道消化，导致其代谢产物无法有效到达结肠刺激L细胞分泌饱腹激素GLP-1和PYY。这一瓶颈制约了功能性食品的开发应用。

针对这一挑战，国内研究人员通过单宁酸(TA)调控羧甲基淀粉(CMS)与乳清蛋白(WPI)的相互作用，构建了新型CMS-WPI/TA复合物。研究发现，TA的引入使复合物相互作用从静电作用转变为氢键和范德华力，形成更致密有序的结构。体外消化实验显示，优化后的CMS-WPI/TA2复合物中CMS和WPI在上消化道的消化率分别降至5.77%和26.33%，实现了结肠靶向递送。粪便发酵实验证实，复合物在结肠被微生物降解为短链脂肪酸(SCFAs)和活性肽，刺激L细胞分泌GLP-1和PYY的量较空白组提升101.02%和106.30%，同时显著增加Dialister和Blautia等有益菌丰度。该研究发表于《Food Research International》，为开发调节肠道菌群和增强饱腹感的功能性食品提供了理论依据。

关键技术包括：1) pH依赖性浊度分析确定最佳复合条件；2) 多尺度结构表征(FTIR、XRD、CLSM)；3) 体外模拟消化模型评估抗消化性；4) 人源NCI-H716细胞模型检测激素分泌；5) 16S rRNA测序分析肠道菌群。

【Characterization of CMS-WPI crosslinked complexes】
通过Zeta电位和浊度分析发现，CMS-WPI在pH 3.70时相互作用最强。TA的加入使复合物粒径从1.47 μm减小至0.82 μm，FTIR显示羟基振动峰红移，证实氢键网络增强。XRD显示CMS-WPI/TA2的结晶度提升至28.37%，CLSM观察到更均匀的荧光分布。

【Conclusion】
研究证实TA交联可显著增强CMS-WPI复合物的结构有序性，使其抗消化性能提升4.3倍。代谢产物通过激活G蛋白偶联受体(GPCR)通路刺激激素分泌，同时调节菌群生态，使SCFAs总产量增加2.1倍。该成果为开发基于淀粉-蛋白质相互作用调控的结肠靶向递送系统提供了创新思路。

讨论指出，这是首次从分子相互作用角度阐明淀粉-蛋白质复合物对饱腹激素分泌的调控机制。未来可进一步优化TA添加量(建议0.6-1.2 wt%)，并探索复合物在糖尿病管理中的应用潜力。研究得到国家自然科学基金区域创新发展联合基金(U22A20539)等项目的支持。