漆酶介导多酚共价偶联对羟基自由基损伤马铃薯分离蛋白的保护作用：白藜芦醇与木犀草素的功能修饰研究

【编辑推荐】针对马铃薯分离蛋白(PPI)功能特性不足及易氧化问题，研究人员通过漆酶催化将白藜芦醇(RES)和木犀草素(LUT)共价偶联至PPI，显著提升其在pH3-5的溶解性（乳化活性指数提高12.4-35.4%），并协同抑制羟基自由基(-OH)诱导的蛋白氧化。该研究为植物蛋白功能强化及抗氧化食品开发提供新策略。

　　

研究背景与意义
马铃薯分离蛋白(PPI)作为淀粉加工副产物，虽含47%必需氨基酸且消化率媲美动物蛋白，但其紧密折叠的构象限制了功能特性（如乳化性、溶解性），且在加工中易受羟基自由基(-OH)攻击导致碳化交联。传统物理混合多酚的抗氧化保护存在稳定性差、作用位点受限等缺陷。江西某高校团队创新性采用漆酶催化共价偶联策略，选取结构差异显著的多酚——含邻苯二酚结构的木犀草素(LUT)与含间苯三酚结构的白藜芦醇(RES)，系统探究其对PPI功能强化及-OH氧化损伤的抑制机制，相关成果发表于《Food Bioscience》。

关键技术方法
研究通过漆酶(120 U/g)催化PPI与多酚共价结合，采用Fenton体系(Fe²⁺/H₂O₂)模拟-OH氧化环境，结合反应基团定量、光谱分析（荧光猝灭、FTIR）、功能特性测定（溶解度、乳化活性指数EAI）及氧化标记物（羰基含量）检测，系统评估复合物的结构-功能关系。

研究结果

1. 反应基团分析：LUT因含邻苯二酚结构，其PPI偶联效率显著高于RES（p < 0.05），最高接枝量达78.3 nmol/mg，且随浓度递增。
2. 结构表征：共价修饰使PPI表面疏水性降低，α-螺旋含量减少，暴露更多活性基团；FTIR证实酚羟基与蛋白质-NH₂/-SH形成C-N/C-S键。
3. 功能特性：酸性pH范围内溶解度提升，0.1%多酚添加量下EAI提高12.4-35.4%；LUT复合物因极性更高，在亲水介质中自由基清除率优于RES。
4. 抗氧化保护：共价偶联使-OH诱导的羰基含量降低41.2-53.8%，且热稳定性显著增强，证实多酚通过直接清除自由基、螯合Fe²⁺及物理屏蔽三重机制协同保护PPI。

结论与意义
该研究首次证实漆酶介导的多酚共价修饰可同步优化PPI功能特性与抗氧化能力，其中LUT因邻苯二酚结构的高反应活性展现更优效果。这一策略突破了传统非共价结合的局限性，为开发兼具营养与功能特性的植物基食品配料提供了理论依据和技术支撑，对促进马铃薯蛋白高值化利用及减少淀粉工业废弃物具有双重意义。