《Food Chemistry》：A multifunctional WPC-linoleic acid-EGCG complex: structural characterization, bioactivity, and application as a butter substitute in processed cheese
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•该三元复合物重塑了蛋白质结构，并显著提升了乳化特性。•体外实验表明，该复合物具有协同抗氧化作用，且经ELISA检测，IgE结合率降低73.2%。•该复合物在体外能调节3 T3-L1脂肪细胞的葡萄糖消耗和脂质代谢。•作为黄油替代品，该复合物可改善再制干酪的质构、流变性和热稳定
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该三元复合物重塑了蛋白质结构，并显著提升了乳化特性。
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体外实验表明，该复合物具有协同抗氧化作用，且经ELISA检测，IgE结合率降低73.2%。
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该复合物在体外能调节3 T3-L1脂肪细胞的葡萄糖消耗和脂质代谢。
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作为黄油替代品，该复合物可改善再制干酪的质构、流变性和热稳定性。
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该三元复合物可降低乳制品中的脂肪含量，且经仪器检测未发现口感缺陷。
引言
消费者对健康饮食的追求日益增长，推动了食品配方的创新，尤其是在低脂产品的开发方面。然而，减脂往往会导致食品感官、质构和稳定性方面的不良变化，因为脂肪对于口腔触感、风味传递和结构完整性至关重要（Akhtar等人，2025）。因此，寻找能够有效模拟这些特性并提供额外营养价值的脂肪替代品，成为行业面临的关键挑战。蛋白质基原料，尤其是乳清来源的蛋白质，因其优异的营养品质和多样的功能特性（如良好的乳化和凝胶性能）而成为极具前景的候选材料（Li, Fu等，2022；Zhu等，2025）。
乳清蛋白浓缩物（WPC）作为乳制品工业的重要副产品，被广泛用作高质量营养来源和有效的食品胶体，应用于从饮料到乳制品和肉制品的多种体系（Ozturk-Kerimoglu等，2022；Li等，2023；Mykhalevych等，2024）。这些功能特性与其分子特性密切相关，包括表面疏水性和构象柔性（St?pień等，2025；Yuan等，2025）。然而，天然WPC往往难以胜任全面脂肪替代品的角色。除技术功能方面的局限（如中等的乳液和凝胶稳定性）外，它还缺乏现代消费者日益期待的功能性成分所应具备的抗氧化和促进健康的特性（Zhu等，2025；Cui等，2022；Lou等，2025；Li, Cao等，2025）。
为克服上述局限，通过分子相互作用工程进行的蛋白质修饰提供了一种精巧且通常无需热处理的策略来定制功能特性（Wu等，2025）。与多酚和脂肪酸等生物活性配体进行非共价络合，可以协同增强蛋白质的性能并赋予其额外的促进健康的属性（Han等，2022；Ke等，2023；Qing等，2023）。一个典型例子是(?)-表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG），它是绿茶中的主要多酚类化合物，以其强大的抗氧化能力和与代谢健康相关的生物活性而著称，包括抑制消化酶（α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶）、调节葡萄糖代谢和调控血脂（He等，2026；Li等，2024；Li, Peng等，2025；Liu, Song等，2021；Kah Hui等，2020）。在乳制品体系中，如调味干酪或发酵乳中，此类多酚与乳蛋白之间的相互作用不可避免，这种相互作用受疏水作用力、氢键和π效应驱动，可导致蛋白质结构变化、改变界面特性并将生物活性转移至复合物中，还可能掩盖致敏表位（Fan等，2024）。这些蛋白质-多酚复合物展现出广泛增强的生物活性（抗氧化、抗糖尿病等），并可改善多相食品体系中的乳化稳定性和活性成分的递送效果（Muntaha等，2025）。实证证据支持这一观点：乳清蛋白分离物（WPI）与苹果多酚的复合物在抑制大鼠餐后血糖方面比多酚单独使用更有效（Li, Liu等，2022）；银杏提取物与WPI水解物的微胶囊化提高了抗氧化性能和乳化特性（Kalajahi等，2023）；与其他载体组合可提高芒果皮多酚的抗氧化活性（Saborirad等，2024）或改善糖尿病小鼠的血糖和脂质控制（Mohamed等，2019）。大豆蛋白-芦丁（Chen等，2016）和豌豆蛋白-EGCG复合物（Wei等，2023）也表现出类似的界面和乳化性能提升，但某些体系（如WPI-姜黄素，Lei等，2023）也存在界面不稳定的问题。
同样，亚油酸（LA）作为一种多不饱和脂肪酸，通过疏水作用和氢键与蛋白质相互作用，调节蛋白质的疏水微环境、构象和界面吸附，从而可能增强乳化功能（Paramita & Kasapis，2018；Qing等，2023；Yuan等，2025）。虽然LA本身显示出抗糖尿病潜力（Yoon等，2021），但其与蛋白质的相互作用如何影响这些生理效应尚不清楚。
目前的研究主要集中在二元蛋白质-配体复合物上。然而，三元蛋白质-脂肪酸-多酚复合物的策略性设计和系统研究仍然匮乏。WPC-LA-EGCG三元体系提供了一个展现协同作用的诱人模型：LA可能增强表面活性和脂质亲和力，EGCG可提供抗氧化能力并作为交联剂，而WPC则作为结构支架。这种协同作用可能带来二元体系无法实现的优越功能——如优化的乳化性能、增强的氧化稳定性和代谢益处的综合发挥。
关于多酚和脂肪酸同时结合如何在多个结构水平上共同重塑乳清蛋白构象的问题，仍存在关键的研究空白。这些分子变化如何传导至增强的理化功能（如溶解度、界面行为）和体外生物活性（如抗氧化、降血糖、降血脂和降低致敏性）尚不清楚。此外，此类多功能复合物作为全面脂肪替代品在再制干酪等苛刻实际食品基质中的应用效果尚未得到证实。因此，本研究的目的是：(1) 利用多光谱技术（圆二色谱（CD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、荧光光谱）、电泳和分子对接模拟，制备并全面表征WPC-LA-EGCG三元复合物，以生成关于形成机制和结构演化的机理假说；(2) 评估由此产生的关键理化性质和功能特性的变化，包括表面疏水性、分子柔性和界面吸附及乳化性能；(3) 评估其体外生物活性谱，包括抗氧化能力、α-葡萄糖苷酶抑制作用、对3 T3-L1脂肪细胞脂质代谢的影响以及基于酶联免疫吸附测定（ELISA）的IgE结合潜力；(4) 通过在再制干酪中将其作为黄油替代品应用，分析其对产品色泽、电子舌仪器味觉谱、质构、流变性和热特性的影响。本研究旨在建立通过蛋白质-多酚-脂质相互作用的工程化设计来开发先进多功能原料的基础框架，从而促进在不牺牲感官和质构质量的前提下开发更健康、低脂食品。
章节摘要
材料
乳清蛋白浓缩物（WPC，纯度80%，干基）购自千味食品有限公司（中国广州）。亚油酸（顺式-9，顺式-12-十八碳二烯酸，纯度>85%）购自TCI（上海）化学贸易有限公司（中国上海）。表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG，纯度>98%）由威科奇生物科技有限公司（中国成都）提供。β-乳球蛋白（β-Lg）竞争ELISA试剂盒购自上海春盛生物科技有限公司。α-葡萄糖苷酶和
CD光谱
基于圆二色谱的综合分析，WPC-LA-EGCG三元复合物中的分子相互作用引起乳清蛋白二级结构的显著变化（图1A）。与天然WPC相比，WPC-LA二元复合物的形成导致β-折叠含量显著增加4.80%，同时α-螺旋、β-转角和无规卷曲结构的比例随之降低。观察到的联合贡献下降
结论
本研究系统探究了一种新型WPC-LA-EGCG三元复合物的形成、表征及应用，将其作为再制干酪中的功能性黄油替代品。WPC、LA和EGCG之间的相互作用自发形成了具有重构二级结构的复合物，表现为α-螺旋含量增加、FTIR谱带显著位移和内源荧光淬灭。这些相互作用主要由氢键、疏水作用和静电作用驱动
CRediT作者贡献声明
袁海娜：写作 – 审阅与编辑，写作 – 初稿撰写，监督指导，项目管理，研究方法，调查研究，概念构思。杨雨丝：可视化，验证，研究方法，调查研究，数据整理。丁学宝：资源，调查研究。吕清忠：资源，调查研究。吴红宇：资源，调查研究。周小刚：资源，调查研究。陈凯：可视化，研究方法，形式分析。肖公年：经费获取，概念构思。
未引用参考文献
Li等，2022
Wang等，2023
Zhang等，2024
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究得到以下项目的资助：浙江省基本公共卫生研究项目（LGN22C200019）、杭州市重点科研计划（项目编号2025SZD2A13）、湖州市科技研究项目·农业类（2024GN02）以及"尖兵领雁+X"科技计划项目（2026C02A3009）。
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