单宁酸重构燕麦球蛋白纤维水凝胶用于槲皮素包封：构建机制与性能优化

本研究针对槲皮素(Que)水溶性差、稳定性低等问题，通过单宁酸(TA)介导重构燕麦球蛋白纤维(UF)水凝胶体系(UF-Que-TA)，系统探究了不同[TA]/[UF]比例对凝胶行为、微观结构及Que稳定性的影响。结果表明TA通过氢键、疏水作用和离子相互作用显著增强凝胶强度，形成的三维网络结构使Que的热稳定性和UV稳定性分别提升至82.25%和92.54%，同时具有良好的生物相容性和抗氧化活性，为疏水性功能活性物质的递送提供了新策略。

　　

在现代功能性食品开发中，植物多酚因其卓越的生物活性备受关注。槲皮素(Que)作为一种广泛存在于洋葱、沙棘等植物中的多羟基黄酮类化合物，具有抗氧化、抗菌、免疫调节等多种生理功能，在预防心血管疾病和糖尿病等方面展现出巨大潜力。然而，这个"明星分子"却面临着令人头疼的难题——极低的水溶性（仅0.01 mg/mL）和脆弱的化学稳定性，在光照、高温等条件下极易降解，严重限制了其在食品工业中的应用。如何为Que打造一个安全高效的"防护舱"，成为研究人员亟待解决的课题。

传统蛋白质载体如大豆蛋白存在过敏风险，而燕麦球蛋白(OG)因其"无麸质"特性成为理想替代品。更令人兴奋的是，OG在酸性条件下可形成具有独特线性超分子结构的淀粉样纤维(UF)，这种结构不仅具有高比表面积和可调力学性能，还能作为水凝胶的基本构建单元。与此同时，单宁酸(TA)这种天然多酚因其丰富的酚羟基和两亲性结构，既能与蛋白质纤维相互作用，又能发挥生物活性，可谓"一箭双雕"的候选材料。基于此，Jinzhao Xu团队在《Food Chemistry: X》发表了创新性研究，通过TA介导重构UF-Que复合体系，构建了新型纤维基水凝胶递送系统。

研究团队采用超声辅助制备OG纤维(UF)，通过热诱导与Que复合形成UF-Que，再以不同[TA]/[UF]比例构建UF-Que-TA水凝胶。关键技术包括：冷冻扫描电镜(Cryo-SEM)观察微观结构，流变仪分析凝胶性能，傅里叶变换红外光谱(FTIR)解析分子相互作用，X射线衍射(XRD)表征晶体结构，以及CCK-8法评估生物相容性。特别建立了H₂O₂诱导的RAW264.7细胞氧化损伤模型，通过DCFH-DA荧光探针检测活性氧(ROS)水平。

研究结果揭示：

1. 1.

   凝胶构建与特性：[TA]/[UF]比例达0.08时形成自支撑凝胶，0.16时凝胶强度达23.44 g。Cryo-SEM显示TA使凝胶网络孔隙率降低62%，形成更致密结构。

2. 2.

   分子机制：FTIR证实TA通过氢键（3274 cm^-1位移）和疏水作用与UF结合，使β-折叠含量从45.72%降至37.74%，α-螺旋增加至19.75%。

3. 3.

   稳定性提升：UF-Que-TA_0.32使Que在85℃和UV下的保留率分别达82.25%和92.54%，较游离Que提高2.5倍以上。

4. 4.

   生物活性：UF-Que-TA_0.08处理使H₂O₂损伤的细胞存活率恢复至89.2%，ROS水平降至168.2%，显著优于游离Que(50.1%)。

这项研究创新性地利用TA双重功能，既作为结构调节剂增强UF网络，又作为活性成分协同Que发挥功效。所构建的UF-Que-TA水凝胶系统突破了疏水性活性成分递送的技术瓶颈，其"一材多用"的设计理念为功能性食品开发提供了新思路。特别值得注意的是，该体系完全采用食品级原料，规避了合成材料的安全隐患，且OG的"无过敏"特性使其具有更广泛的应用前景。未来，这种基于蛋白质纤维和植物多酚的协同策略，或可拓展至其他生物活性物质的递送，推动功能性食品向精准营养方向迈进。