大豆7S/11S蛋白比例调控淀粉样纤维结构特性及其高内相乳液制备潜力研究

为解决大豆蛋白淀粉样纤维(amyloid fibrils)结构特性与乳化性能关系不明的问题，研究人员系统研究了不同比例7S/11S大豆蛋白(1:0至1:2)形成的纤维结构特征，发现2:1比例时β-折叠含量达51.40%，形成的乳液具有最小粒径(90.9 nm)和最高乳化活性指数(EAI 89.72 m2/g)，证实该比例纤维最适合稳定85%油相的高内相乳液(HIPE)，为植物蛋白基功能食品开发提供新思路。

　　

在功能性食品和生物材料领域，蛋白质的淀粉样纤维化(amyloid fibrillation)因其独特的结构特性备受关注。这类纤维最初在阿尔茨海默病等神经退行性疾病中发现，但近年研究发现，食品蛋白如大豆蛋白形成的淀粉样纤维具有优异的乳化、凝胶等特性。大豆蛋白主要含7S(β-伴大豆球蛋白)和11S(大豆球蛋白)两种组分，二者虽结构相似，但纤维形成能力差异显著——7S易形成柔软卷曲的聚集体，而11S倾向生成半刚性长纤维。这种差异如何影响其乳化性能？特别是对油相占比超过74%的高内相乳液(HIPE)的稳定机制，仍是未解之谜。

针对这一科学问题，中国国内研究机构的研究人员开展了一项创新研究，系统分析不同比例7S/11S(1:0、0:1、1:1、2:1、1:2)大豆蛋白淀粉样纤维的结构特性及其对30%和85%油相乳液的稳定效果。研究发现，当7S/11S比例为2:1时，纤维具有最高β-折叠含量(51.40%)和硫黄素T(ThT)荧光强度，形成的乳液展现89.72 m²/g的乳化活性指数(EAI)和78.96分钟的乳化稳定性指数(ESI)，粒径最小(90.9 nm)且流变性能最佳。该成果发表于食品领域顶级期刊《Food Hydrocolloids》，为植物蛋白基HIPE开发提供了重要理论依据。

研究采用多尺度表征技术：通过ThT荧光光谱和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析纤维二级结构；透射电镜(TEM)观察形貌特征；十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测分子量变化；结合界面张力仪、激光共聚焦显微镜和流变仪等分析乳液性能。

结构特征分析显示：7S比11S具有更强的纤维形成能力，2:1比例时β-折叠含量达峰值。TEM观察到7S纤维分支更多，而11S纤维更长且直。乳液性能研究发现：所有比例纤维处理的乳液稳定性均优于未处理组，85%油相乳液性能优于30%油相。流变学测试表明2:1比例乳液具有最高粘弹性模量，其界面吸附能力最强，形成更致密的界面膜。

该研究首次阐明7S/11S比例通过调控淀粉样纤维的β-折叠结构和形貌影响HIPE稳定性，2:1为最优比例。这一发现不仅深化了对植物蛋白纤维化机制的理解，更为开发新型植物基食品乳化剂提供了明确指导，对促进可持续食品工业发展具有重要意义。研究提出的"纤维桥接界面稳定"机制，为后续设计生物大分子基胶体系统开辟了新思路。