超声辅助糖基化调控乳清蛋白水解物乳液钙离子和热稳定性：糖基化程度的影响机制研究

为解决乳清蛋白水解物(WPH)在高温和Ca2+ 条件下易聚集的问题，研究人员通过超声辅助湿法糖基化(UA)技术精确调控糖基化程度(DG)，发现UA20%复合物能形成最稳定界面层（粒径276 nm），显著提升乳液环境耐受性，为功能性食品开发提供新策略。

　　

乳清蛋白水解物(WPH)因其优异的消化吸收特性和生物活性，在营养乳液领域具有重要应用价值。然而，其小分子肽结构对高温和金属离子（尤其是Ca²⁺
）的敏感性导致乳液稳定性差，严重制约了实际应用。传统湿法糖基化(WH)虽能改善蛋白功能特性，但存在反应效率低、晚期糖基化终产物(AGEs)生成多等问题。针对这一技术瓶颈，中国研究人员在《Ultrasonics Sonochemistry》发表创新成果，系统探究了超声辅助糖基化(UA)对WPH-木糖(XL)复合乳液稳定性的调控机制。

研究采用超声辅助湿法糖基化技术，通过OPA法测定糖基化程度(DG)，结合SDS-PAGE、荧光光谱等技术表征结构变化；采用动态界面张力仪分析界面流变特性；通过粒径、ζ电位和背散射(BS)评估乳液稳定性。

3.1 超声对糖基化反应速率的影响
UA使反应速率提升2.5-5倍，且显著抑制AGEs形成（A₄₂₀
值降低）。

3.2 不同DG复合物的理化特性
UA处理使浊度降低40%，溶解度提高15%，证实其抑制蛋白聚集的效果。DG>30%时，表面疏水性(H₀
)和分子灵活性显著增加，形成"活性"状态。

3.3 乳液稳定性分析
UA20%乳液在15 mM Ca²⁺
和121°C灭菌后保持最小粒径(276 nm)，60天储存BS值变化<5%，显著优于WH对照组。

3.4 稳定机制解析
界面流变学显示：

• DG增加导致界面蛋白覆盖率(τ)下降50%
• UA处理使界面扩张模量(E)提高30%
• Lissajous曲线证实UA20%具有最优界面弹性

4. 结论
该研究首次阐明小分子肽糖基化的特殊规律：适度DG(20%)通过平衡分子柔性与界面吸附，构建"刚柔并济"的界面层；而过高DG(>30%)反而破坏稳定性。创新性提出"超声辅助+精准DG控制"协同策略，为开发耐高温、高钙的营养乳液提供理论依据和技术支撑。