褐藻多糖通过氢键交联增强明胶/花青素基油凝胶的稳定性及其在控释MCT中的应用

为解决动物脂肪替代品开发中结构稳定性不足和脂质氧化问题，研究人员开展明胶(G)-花青素(ANC)-褐藻多糖(FUC)三元油凝胶研究。通过氢键交联构建三维网络，显著提升油凝胶热稳定性（38.85%重量损失），延缓脂质氧化（TBARS降低52.43%），并抑制消化过程中游离脂肪酸释放（48.66%）。该研究为功能性脂肪替代品开发提供新策略。

　　

在食品工业中，动物脂肪因其独特的质构特性被广泛应用，但其中的饱和脂肪酸与心血管疾病风险密切相关。传统植物油替代方案面临两大挑战：一是缺乏类似动物脂肪的三维网络结构，二是消化过程中脂肪酸释放过快可能引发肥胖。更棘手的是，具有健康效益的中链甘油三酯(MCT)因其亲水性难以稳定包埋。这些矛盾促使科研人员寻求新型结构化油脂解决方案。

广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所/农业农村部功能食品重点实验室/广东省农产品加工重点实验室的研究团队在《Food Chemistry: X》发表创新研究。他们采用乳液模板法，以明胶(Gelatin)为基质，联合花青素(Anthocyanin, ANC)和褐藻多糖(Fucoidan, FUC)构建三元油凝胶体系。通过动态光散射(DLS)分析乳液粒径，扫描电镜(SEM)观察微观结构，结合分子对接和傅里叶变换红外光谱(FTIR)阐明相互作用机制，并采用体外模拟胃肠消化模型评估控释性能。

3.1 多糖筛选与复合物设计

光学显微镜显示FUC和亚麻籽胶(FG)比海藻酸钠(SA)形成更致密纤维网络。接触角测试表明G-ANC-FUC接触角接近90°，最利于乳液稳定。当MCT占比40%(v/v)时，乳液均一性最佳。

3.2 乳液理化特性

DLS检测显示G-ANC-FUC乳液粒径最小（2398.78 nm），zeta电位绝对值最高。CLSM证实FUC使油滴分布更均匀，SEM观察到更小乳液颗粒（<5 μm）。加速氧化28天后，G-ANC-FUC分层指数(SRI)最低。

3.3 油凝胶质构特性

质构分析表明ANC使油凝胶硬度从4978.32 g降至3535.95 g，FUC进一步降至2398.78 g。G-ANC-FUC咀嚼性(1275.25)显著优于对照组(1187.76)。

3.4 热稳定与抗氧化

热重分析显示G-ANC-FUC在330°C时重量损失仅38.85%，显著低于纯明胶(91.93%)。28天氧化后其TBARS值为对照组的47.57%，氢过氧化物积累最慢。

3.5 分子作用机制

分子对接发现ANC与明胶GLU-31等氨基酸形成4个氢键，结合能-8.54 kcal/mol；FUC与LEU-170等形成3个氢键，结合能-8.05 kcal/mol。FTIR在3290 cm^-1处出现氢键特征峰偏移。

3.6 消化调控特性

模拟消化显示G-ANC-FUC在肠阶段游离脂肪酸释放率(48.66%)显著低于对照组(65.53%)。CLSM显示其蛋白聚集体更致密，有效阻碍胰酶接触油滴。

该研究创新性地通过氢键网络构建"分子笼"结构，同步解决油凝胶机械强度、氧化稳定性和控释性能三大难题。特别值得注意的是，FUC的硫酸酯基团与ANC的酚羟基协同增强交联密度，使MCT在消化道的释放速率降低26%。这种三元体系不仅为功能性脂肪替代品开发提供新思路，其"多糖-多酚-蛋白"协同作用机制对设计递送系统具有普适性指导价值。研究揭示的分子间相互作用模式，为精准调控食品基质界面行为提供了理论依据。