乳铁蛋白与EGCG多维度互作机制解析及Pickering乳液微胶囊化功能食品开发

本研究针对功能性食品中活性成分易降解、生物利用度低的问题，通过光谱学和分子对接技术揭示乳铁蛋白(LF)与表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)通过氢键、疏水作用和范德华力形成热稳定性复合物(LF-EGCG)。以核桃油为油相构建的Pickering乳液(PEs)展现出优异流变特性、抗氧化性和体外消化稳定性，喷雾干燥后微胶囊具有理想复水性能，为功能性乳液体系工业化生产提供关键技术参数。

　　

功能性食品因其健康属性备受青睐，但活性成分如多酚类物质易受环境因素影响而失活，且存在生物利用度低的瓶颈问题。乳液递送系统虽能有效包埋敏感成分，但传统乳化剂用量大、稳定性差。Pickering乳液(PEs)以其独特的固体颗粒稳定机制脱颖而出，然而现有研究对油相差异的影响认知不足，不同植物油中不饱和脂肪酸比例和碳链长度的差异会显著改变油相表面结构，进而影响乳液性能。此外，如何通过蛋白质-多酚相互作用设计高效稳定剂仍是挑战。

海南科研团队在《Food Research International》发表研究，系统解析了乳铁蛋白(LF)与(-)-表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)的相互作用机制，开发出基于核桃油的LF-EGCG稳定PEs微胶囊体系。通过荧光光谱、圆二色谱、分子对接等技术证实0.4 wt% LF-EGCG通过氢键和疏水作用形成β-折叠占比提升的稳定复合物；动态界面张力测试显示该复合物具有卓越的界面活性。以五种植物油构建的PEs中，核桃油体系因独特油相结构表现出最优的机械强度、氧化稳定性和体外消化生物可及性，喷雾干燥微胶囊复水率达98.7%。该研究为功能性PEs微胶囊的工业化生产提供了理论依据和技术路线。

关键技术方法
研究采用光谱学（荧光/圆二色谱）解析LF-EGCG相互作用力类型；通过分子对接模拟结合位点；接触角测定和动态界面张力评估复合物界面行为；扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表征微观形貌；体外消化模型评价生物利用度；喷雾干燥工艺制备微胶囊。

研究结果

1. LF-EGCG相互作用表征
   荧光猝灭实验显示EGCG使LF内源荧光强度降低76.5%，结合常数达4.8×10⁴ M^-1，表明形成稳定复合物。分子对接揭示EGCG的酚羟基与LF的Arg₂₁₀形成氢键网络，其苯环与Phe₁₀₅产生π-π堆积作用。

2. 结构特性分析
   圆二色谱显示0.4 wt% LF-EGCG复合物中β-折叠含量增加12.3%，α-螺旋减少8.7%，热变性温度提升14.6°C，证实结构紧密化。AFM三维高度图显示复合物形成均匀纳米颗粒（粒径~120 nm）。

3. 乳液性能比较
   核桃油PEs储能模量(G')高达850 Pa，显著高于其他油相（大豆油PEs为520 Pa）。加速氧化实验中，核桃油组过氧化值(POV)在第15天仅为12.3 meq/kg，而花生油组达28.7 meq/kg。体外消化生物可及性达68.4%，比芝麻油组高22.1%。

4. 微胶囊特性
   喷雾干燥核桃油微胶囊包埋效率92.3%，复水后粒径分布与原始乳液无显著差异（P>0.05），SEM显示表面形成多孔保护结构。

结论与意义
该研究创新性地阐明LF-EGCG通过非共价相互作用形成纳米级稳定复合物的机制，首次系统比较不同植物油对PEs性能的影响规律。发现核桃油独特的脂肪酸组成（含18.7% α-亚麻酸）可优化界面膜结构，使PEs兼具物理稳定性和营养功能。开发的微胶囊技术解决了PEs储存稳定性难题，为速溶功能性饮料开发提供新思路。研究不仅推进了蛋白质-多酚相互作用理论认知，更为功能性食品工业化生产提供了可量化的工艺参数，对促进健康产业发展具有重要实践价值。