有机亚磷酸酯抗氧化剂I 168及其代谢物24DP与胃蛋白酶的相互作用机制及对消化健康的影响研究

本研究针对食品接触材料中广泛使用的有机亚磷酸酯抗氧化剂Irgafos 168（I 168）及其代谢物2,4-二叔丁基苯酚（24DP）的潜在健康风险，通过多光谱分析、分子对接和酶活性检测，揭示了二者与胃蛋白酶（PEP）的静态猝灭作用机制，证实I 168通过范德华力/疏水作用抑制PEP活性（6.97%–27.51%），而24DP显著干扰抗氧化功能（DPPH清除率降低47.35%），为食品添加剂安全评估提供分子层面依据。

　　

随着塑料制品在食品包装中的广泛应用，有机亚磷酸酯抗氧化剂Irgafos 168（I 168）及其降解产物2,4-二叔丁基苯酚（24DP）通过迁移进入人体消化系统的风险日益凸显。长江大学非常规油气省部共建协同创新中心的研究团队发现，I 168的急性毒性虽低（LD₅₀≥2000 mg/kg），但其代谢产物24DP的毒性骤增80倍（LD₅₀=25 mg/kg），且能在极地生物体内富集，对消化酶功能可能造成潜在威胁。为此，研究人员以胃蛋白酶（PEP）为模型，系统研究了这些物质与消化酶的相互作用机制，相关成果发表在《International Journal of Cardiology Congenital Heart Disease》。

研究采用紫外可见光谱（UV-Vis）、圆二色谱（CD）和分子动力学模拟等技术，结合酶活性检测，揭示了I 168/24DP与PEP的相互作用特征。通过荧光寿命和Stern-Volmer分析证实，两者通过静态猝灭机制与PEP形成稳定复合物，其中I 168的结合亲和力更高。分子对接显示，这种结合主要依赖范德华力（van der Waals）和疏水作用，导致催化残基Asp32/Asp215和Tyr75的可及性改变。

主要研究结果

1. 结构影响：I 168使PEP构象柔性增加，而24DP增强其刚性。圆二色谱显示两者均引起α-螺旋含量下降（3.1%-5.8%），破坏酶天然构象。
2. 功能抑制：剂量实验表明，I 168对PEP的抑制率（27.51%）显著高于24DP（19.29%），且通过干扰质子传递效率降低酶活性。
3. 抗氧化干扰：虽然24DP的DPPH自由基清除能力（47.35%）优于I 168（8.00%），但PEP结合使其抗氧化效能降低42%。

结论与意义
该研究首次阐明I 168/24DP通过结构重塑和活性位点封锁双重机制干扰PEP功能，证实代谢产物24DP虽保留抗氧化活性，但与消化酶结合后生物效应发生显著改变。这提示现行食品安全评估需同时考量母体化合物及其代谢物的协同作用，为优化食品接触材料配方提供了分子毒理学依据。研究采用的"多光谱-计算模拟-功能验证"整合策略，也为环境污染物与生物大分子相互作用研究建立了方法论范式。