卵白蛋白-芦丁复合物作为低敏性发泡剂的蛋白双重修饰策略研究

【编辑推荐】本研究针对卵白蛋白(OVA)的高致敏性和发泡性能不足两大难题，通过构建OVA-芦丁共价复合物，实现IgE结合能力降低35.70%，同时使发泡能力提升75.56-155.24%。该复合物展现出优异的Fe2+螯合能力(50.88±0.31%)和自由基清除活性(DPPH 67.18±2.25%，ABTS 87.23±0.50%)，为开发低敏性充气食品提供了创新解决方案。

　　

在追求健康饮食的时代背景下，鸡蛋作为优质蛋白来源却面临一个尴尬困境——卵白蛋白(Ovalbumin, OVA)既是蛋清发泡功能的核心成分，又是引发食物过敏的主要致敏原。据统计，鸡蛋过敏在儿童中的发生率高达1-2%，而OVA约占蛋清蛋白总量的54%，其刚性分子结构不仅导致发泡性能受限，更含有多个IgE线性表位。传统工艺中，改善蛋白功能性与降低致敏性往往需要分别处理，这种"单打独斗"的策略难以满足现代食品工业对多功能配料的需求。

针对这一行业痛点，山东某高校的研究团队在《Food Hydrocolloids》发表创新研究，巧妙利用天然多酚芦丁(Rutin)的分子特性，通过共价结合构建OVA-Rutin复合物，实现"一箭双雕"的效果。研究人员采用碱性氧化法制备不同比例复合物，通过紫外光谱、荧光猝灭、圆二色谱等多维表征技术解析结构变化，结合分子对接预测结合位点，并系统评估了致敏性、抗氧化活性及界面行为。结果表明，当OVA与Rutin比例为1:0.4时，复合物不仅显著降低IgE结合能力，更同步提升发泡性能，其机制源于Rutin诱导的蛋白结构松散化及界面重组能力增强。

【关键技术方法】
研究采用碱性氧化法制备共价复合物，通过Folin-Ciocalteu法测定多酚结合当量，OPA法检测游离氨基变化；运用紫外-可见光谱、内源荧光和同步荧光分析结构变化；采用分子对接模拟结合位点；通过ELISA评估IgE结合能力；采用DPPH/ABTS法测定抗氧化活性；使用悬滴法分析空气-水界面吸附行为。

【研究结果】

Formation of OVA-Rutin complexes
碱性条件下Rutin氧化生成的醌类与OVA亲核基团共价结合，复合物呈现特征性黄褐色。光谱分析证实Rutin通过疏水相互作用和氢键与OVA结合，导致色氨酸微环境极性增加，α-螺旋含量降低12.34%，分子柔性提升。

Allergenicity and antioxidant activity
分子对接显示Rutin优先结合OVA的IgE线性表位区域(72、77、78位残基)，产生空间位阻效应。实验证实1:0.4复合物的IgE结合能力降低35.70%，同时展现卓越的Fe²⁺螯合能力(50.88±0.31%)和自由基清除活性(DPPH 67.18±2.25%，ABTS 87.23±0.50%)。

Foaming properties and interfacial behavior
复合物使发泡能力提升75.56-155.24%，稳定性提高1.32倍。界面张力分析揭示，Rutin修饰加速OVA在空气-水界面的吸附速率(提升2.14倍)，促进形成更致密的界面膜，这种"界面活化-重组"双重机制是性能改善的关键。

Conclusion
该研究开创性地提出"双效应调控策略"，通过单次修饰同步解决OVA应用的两大瓶颈问题。复合物中Rutin的邻二羟基芳香结构不仅屏蔽过敏表位，更通过增强分子柔性优化界面行为。这种基于天然多酚的蛋白修饰方法，为开发新一代低敏性食品配料提供了理论依据和技术范式，尤其适用于婴儿辅食、特医食品等高风险领域。研究揭示的"结构松弛-界面重组"机制，对其它过敏原蛋白的功能改造也具有重要借鉴意义。