《Food Hydrocolloids》：Effects of anionic polysaccharide complexation on the structure and emulsifying properties of electro-induced deamidated wheat gliadin
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•电引发反应使WG发生脱酰胺作用，并增加了其极性。•电引发脱酰胺作用促进了蛋白质展开，暴露出更多的结合位点。•阴离子多糖诱导DWG发生了显著的结构重排。•XG-DWG形成了最致密且热稳定性最强的复合物。引言麸质粉（GF）是小麦淀粉加工过程中富含蛋白质的副产品，是小麦蛋白的重要
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电引发反应使WG发生脱酰胺作用，并增加了其极性。
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电引发脱酰胺作用促进了蛋白质展开，暴露出更多的结合位点。
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阴离子多糖诱导DWG发生了显著的结构重排。
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XG-DWG形成了最致密且热稳定性最强的复合物。
引言
麸质粉（GF）是小麦淀粉加工过程中富含蛋白质的副产品，是小麦蛋白的重要来源。其中，小麦醇溶蛋白（WG）是主要的醇溶性组分。WG以丰富的重复序列以及高含量的脯氨酸（Pro）和谷氨酰胺（Gln）为特征，这些特征赋予了其独特的构象特性、溶解性、两亲性和自组装行为（Li et al., 2023）。然而，WG强烈的分子间聚集倾向会限制其在水体系中的分散性和功能性能。因此，需要对WG进行结构修饰，以改善其理化性质和功能特性。
脱酰胺作用是改善蛋白质理化性质的最常用方法之一。脱酰胺作用通过减少分子间氢键并增强蛋白质分子间的静电相互作用，从而增强蛋白质的溶解性并改善其功能特性。我们的团队开发了一种电引发反应堆，用于电引发脱酰胺小麦醇溶蛋白（DWG）的处理，并研究了这种新型电引发脱酰胺方法对蛋白质结构和乳化特性的影响（Yu et al., 2025, Yu et al., 2025）。在电引发处理过程中，溶液中的水在电极表面发生电解（Momen et al., 2022），在阳极槽中产生H+。由H+积累所形成的酸性环境促进了谷氨酰胺侧链上酰胺基的水解，从而将中性的酰胺基转化为羧基。因此，中性的酰胺基被转化为羧基，增加了蛋白质分子的净负电荷。这一过程将中性酰胺基转化为带负电的羧基（-COOH），从而增加了蛋白质表面的电荷密度。电引发脱酰胺作用是一种温和且环保的方法，能够增加蛋白质的极性并改善其溶解性。然而，仅依靠结构修饰可能无法完全优化基于乳液的食品应用所需的界面特性。
多糖-蛋白质复合物引起了广泛关注，因为多糖可以通过多种非共价相互作用来调节蛋白质的聚集、水合行为以及界面膜的形成。不同的多糖具有不同的分子结构和官能团，这可能导致它们对蛋白质构象和功能特性的影响各不相同。为了进一步增强WG的功能性，许多研究将多糖与WG复合。多糖与WG蛋白之间的相互作用及其稳定性受到多种因素的影响，如多糖类型、pH值和离子强度（Huang, Pang, et al., 2026）。
众所周知，阴离子多糖的性质（如电荷密度和分布）是影响蛋白质稳定性的重要因素。海藻酸钠（SA）含有许多-COOH基团，在特定pH条件下解离并带负电荷，使其能够与带正电荷的蛋白质结合。SA的羟基（-OH）与蛋白质中的极性残基形成氢键，而非极性区域的疏水相互作用进一步增强了结合力，从而与蛋白质分子中带正电荷的区域形成静电相互作用（Wang et al., 2026）。Su等（2021）发现，SA与WG之间的相互作用可以在广泛的pH范围内增加聚集体的形成。黄原胶（XG）在中性条件下带负电荷，通过静电吸引与带正电荷的蛋白质形成复合物。氢键和疏水相互作用进一步稳定了XG-WG复合物，而WG/XG的比率则影响颗粒结构和结合亲和力（Avadanei & Brunchi, 2024）。Dong等（2025）报道了通过静电诱导制备由Rana chensinensis（中华蟾蜍）卵蛋白分离物和XG组成的复合微球。随着XG含量的增加，复合颗粒表现出明显的聚合结构，所制备的高内相Pickering乳液表现出优异的稳定性和生物利用度。κ-卡拉胶（κC）是从红藻中提取的低成本阴离子多糖，易于用于蛋白质复合（Hua et al., 2022）。当pH低于蛋白质的等电点时，κC-蛋白质复合物的形成主要受静电相互作用驱动。Sun等（2026）研究了豌豆蛋白分离物和κC形成的聚合物，发现最佳的κC浓度可促进聚合物的形成，而过高的κC浓度是影响聚合的关键因素。我们假设，适当的阴离子多糖复合可以进一步调节电引发脱酰胺小麦醇溶蛋白的分子组织，优化其结构柔韧性和水合特性，从而增强其乳化性能。
本研究旨在探究SA、XG和κC对电引发脱酰胺小麦醇溶蛋白的结构特征和乳化特性的影响。对多糖-蛋白质复合物中分子间相互作用与其功能性能之间的关系进行了系统评价。采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、拉曼光谱、紫外-可见吸收光谱和固有荧光光谱分析了多糖复合引起的构象变化。通过粒径、ζ电位和浊度分析表征了理化性质的变化，并通过变性温度、乳化活性指数（EAI）和乳化稳定性指数（ESI）评估了热稳定性和乳化性能。与以往主要关注直接修饰WG的研究不同，本研究探讨了多糖驱动的结构调节是否能进一步优化电引发脱酰胺小麦醇溶蛋白的功能性。这些发现有望进一步深化我们对阴离子多糖-蛋白质相互作用的理解，并支持WG基配料在食品应用中增强功能性的开发。
各章节摘要
实验材料
麸质粉和麦胚油分别购自黑龙江北大荒丰伟食品有限公司和93集团哈尔滨迎宾食品有限公司（黑龙江，中国）。黄原胶（XG，S30551）和κ-卡拉胶（κC，S30561）由上海源叶生物科技有限公司（上海，中国）提供，而海藻酸钠（SA，S100128）购自上海阿拉丁生化科技有限公司（上海，中国）。铂电极（XR329，20×20×0.1 mm）和Nafion 117质子交换膜购自上海
多糖-蛋白质复合物的二级结构
如图2(A)所示，3500-3100 cm?1处的吸收带归属于重叠的O-H和N-H伸缩振动，对复合物的分子间环境十分敏感。与DWG相比，所有多糖-DWG样品均表现出红移，表明分子间环境发生了变化，这可能与氢键及其他非共价相互作用有关。红移的程度取决于浓度。中等程度的多糖掺入有利于
结论
本研究采用多糖复合作为有效策略来调节电引发DWG的结构特征和功能特性，旨在克服DWG在实际食品应用中的局限性。通过多种非共价相互作用，SA、XG和κC的掺入显著影响了DWG的分子构象、水合行为和界面特性。在所研究的复合物中，XG-DWG-0.3表现出最
CRediT作者贡献声明
Dianyu Yu（于天宇）： 资金支持获取。Yiran Lian（李伊然）： 撰写——初稿，数据整理。Yibo Wang（王一博）： 调查。Dan Feng（范丹）： 形式分析。Weining Wang（王伟宁）： 方法论。Lianzhou Jiang（蒋连周）： 概念构思。Liqi Wang（王立奇）： 资源。
致谢
本工作得到国家"十四五"重点研发计划的资助：大宗油料作物蛋白柔性加工关键技术研究（编号：2021YFD2100401）。
于天宇|李伊然|王一博|范丹|王伟宁|蒋连周|王立奇
