豌豆7S蛋白与三种酚类化合物的竞争性结合特性及其对消化与肠道转运的启示

本研究创新性地构建了豌豆7S蛋白与姜黄素、白藜芦醇和咖啡酸的三元复合体系。通过荧光光谱和分子对接技术揭示了多酚竞争性结合机制，证明咖啡酸结合亲和力最强（Ksv=3.38×104 M?1）。体外模拟消化表明多酚结合使蛋白消化率提升至29.54%，Caco-2细胞转运实验显示7S蛋白对酚类物质具有保护性吸收作用（白藜芦释放率达70.65%），为多酚共递送系统开发提供新策略。

　　

Highlight

本研究首次揭示豌豆7S蛋白同时负载三种酚类物质（姜黄素、白藜芦醇、咖啡酸）的竞争性结合机制。荧光光谱证实三者在蛋白上的结合位点存在竞争关系，分子对接精准解析了结合腔室的空间构象差异。体外消化实验表明多酚结合使蛋白消化率显著提升，Caco-2细胞模型证实7S蛋白能有效保护酚类物质穿越肠道屏障，其中白藜芦醇和姜黄素的转运效率超68%，为多酚协同增效提供新见解。

Conclusion

豌豆7S蛋白与多酚化合物的竞争性结合显著影响其负载能力和功能性。荧光光谱表明当按白藜芦醇-姜黄素-咖啡酸顺序添加时，蛋白可同时稳定结合三种多酚。分子对接揭示咖啡酸通过氢键和范德华力与蛋白ARG⁹⁸、ASN¹¹⁰等残基结合，而姜黄素主要结合于TYR¹²⁷、TRP²⁷⁵疏水区域。体外消化实验证明复合物中蛋白消化率提升至29.54%，Caco-2细胞转运表明白藜芦醇（68.52%）和姜黄素（70.65%）具有较高跨膜效率，咖啡酸因优先氧化特性释放率较低（36.59%），表明7S蛋白对多酚具有差异化保护效应。

CRediT authorship contribution statement

董泽李: 原创撰写 姚丽萍: 数据调研 朱培能: 课题监督 王乐川: 形式分析 田甜: 方法设计 王红: 结果验证 蒋连舟: 监督指导 黄兆贤: 监督指导 陈凌云: 资源协调与资金获取

Funding

本研究受国家自然科学基金（编号：32360589, 32402143, 32402162, 32230082）、海南省国际科技合作计划（GHYF2023006）、海南省科技专项基金（ZDYF2024XDNY170）、海南大学协同创新中心研究项目（XTCX2022NYC20）、海南大学科研启动基金（KYQD(ZR)-22011, XJ2300006994）及海南省重点研发计划资助

Declaration of competing interest

作者声明不存在可能影响本研究成果的已知竞争性财务利益或个人关系