柑橘类黄酮与卵清蛋白的相互作用机制及构效关系比较研究:橙皮苷、甲基橙皮苷与橙皮苷甲基查尔酮

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Food Chemistry 9.8

编辑推荐:

  针对柑橘类黄酮与卵清蛋白相互作用机制不明确的问题,研究人员通过比较橙皮苷(hesperidin)、甲基橙皮苷(methyl hesperidin)和橙皮苷甲基查尔酮(hesperidin methyl chalcone)的结构-活性关系,揭示了其结合特性与功能差异,为食品营养与药物递送系统设计提供理论依据。

  

随着功能性食品和药物递送系统的发展,植物活性成分与蛋白质的相互作用机制成为研究热点。柑橘类黄酮作为天然抗氧化剂,其生物利用度常受限于与食物基质(如蛋白质)的相互作用。然而,不同结构修饰的柑橘黄酮(如橙皮苷及其衍生物)与卵清蛋白(ovalbumin)的结合特性差异尚不明确,这直接影响了其在食品和医药领域的精准应用。

针对这一科学问题,南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)的研究团队在《Food Chemistry》发表了一项开创性研究。通过多光谱分析和分子模拟技术,系统比较了橙皮苷(Hesperidin)、甲基橙皮苷(Methyl hesperidin)和橙皮苷甲基查尔酮(Hesperidin methyl chalcone)与卵清蛋白的相互作用机制,首次揭示了结构修饰对结合能力、热力学参数及蛋白质构象的影响规律。

研究主要采用荧光猝灭光谱、同步荧光、三维荧光和圆二色谱(CD)技术分析结合常数和蛋白质二级结构变化,结合分子对接模拟揭示关键结合位点。结果显示:

  1. 结合特性差异:甲基查尔酮衍生物表现出最强的静态猝灭效应,结合常数达104 M-1量级,显著高于母体橙皮苷。
  2. 热力学驱动:范德华力和氢键主导的结合过程(ΔH<0, ΔS>0),甲基化修饰显著增强疏水相互作用。
  3. 构象影响:橙皮苷甲基查尔酮使卵清蛋白α-螺旋含量降低12.3%,诱导更显著的蛋白质解折叠。
  4. 位点特异性:分子对接证实查尔酮结构的共轭体系优先结合于卵清蛋白IB亚结构域疏水腔。

这项研究的重要意义在于:首次建立了柑橘黄酮结构修饰-蛋白结合效率的定量关系模型,为设计高生物利用度的功能性食品成分提供了理论指导。特别是发现甲基查尔酮化修饰可显著提升载体蛋白负载效率,这对开发基于卵清蛋白的靶向递送系统具有重要启示。

研究还讨论了温度与pH对复合物稳定性的影响,发现酸性环境(pH 3.0)下结合常数提升约30%,这为柑橘加工工艺优化提供了科学依据。团队进一步指出,橙皮苷衍生物通过稳定卵清蛋白的β-折叠结构,可能增强其乳化活性,这一发现为蛋白质功能改性开辟了新思路。

该成果不仅推动了食品组分互作理论的发展,更通过结构-活性关系的精准解析,为柑橘副产物高值化利用提供了创新路径。未来研究可进一步探索这些复合物在肠道吸收模型中的行为,加速其向实际应用的转化。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号