《Innovative Food Science & Emerging Technologies》：Magnetic induction electric field-driven non-covalent interactions between mung isolate bean protein and polyphenols: structural and functional properties
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摘要本研究探讨了磁感应电场（MIEF）处理对表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、没食子酸（GA）和绿原酸（CQA）与绿豆分离蛋白（MBI）非共价结合的影响，以及所得复合物的结构和功能特性。多光谱分析表明，MIEF促进了MBI的构象重排，并增加了参与多酚结合区域的可达性。在三
摘要
本研究探讨了磁感应电场（MIEF）处理对表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、没食子酸（GA）和绿原酸（CQA）与绿豆分离蛋白（MBI）非共价结合的影响，以及所得复合物的结构和功能特性。多光谱分析表明，MIEF促进了MBI的构象重排，并增加了参与多酚结合区域的可达性。在三种多酚中，EGCG表现出最高的结合当量，MIEF处理后达到50.96 ± 1.35 μmol/g。使用相同的MBI–EGCG体系直接比较显示，MIEF处理后的EGCG结合当量与超声处理后的结果相当（52.29 ± 1.34 μmol/g，p > 0.05），且显著高于热处理后的结果（42.06 ± 1.59 μmol/g，p < 0.05）。以8S球蛋白作为代表性蛋白结构的分子对接和分子动力学模拟证实了蛋白质与多酚之间的非共价相互作用，整体相互作用强度依次为EGCG > CQA > GA。MIEF处理降低了复合物的粒径，并增加了复合物的绝对Zeta电位。与天然MBI相比，MIEF处理的MBI–EGCG复合物在乳化活性指数、乳化稳定性指数、DPPH自由基清除活性和ABTS自由基清除活性方面分别提高了145%、358%、577%和310%。这些研究结果表明，MIEF是一种基于电磁感应的连续流动策略，在所施加的加工条件下能有效调控植物蛋白与多酚的结合。
引言
近年来，随着"清洁标签"理念的日益受到重视以及食品行业可持续发展趋势的推进，植物蛋白作为动物蛋白的高质量替代品获得了广泛认可。这些蛋白具有营养丰富、低致敏性、环境可持续性和成本低廉等优势。因此，它们在新型食品体系的开发中展现了巨大的潜力（Hou等，2019；Ma等，2022）。在食品加工中，植物蛋白不仅作为乳化剂、凝胶剂和增稠剂等关键配料发挥作用，还可以通过分子修饰增强其附加生物活性——如抗氧化性能和递送能力——从而定位为植物基食品中的核心功能成分（Wen等，2022）。其中，绿豆分离蛋白（MBI）凭借其均衡的氨基酸组成、优异的营养价值、良好的加工性能和极低的致敏风险，成为豆科植物蛋白中尤为有前景的配料（Moghadam等，2024；Tarahi等，2024）。然而，天然状态下的MBI具有高度紧凑的球形三维结构，大量疏水氨基酸残基被紧密包裹在分子的疏水核心中（Oktar等，2026）。这种固有结构特征限制了分子的界面行为，从而限制了天然MBI的功能性能，使其难以满足复杂食品分散体系的加工和储存需求，严重制约了其在食品工业中的大规模应用（Huang等，2024；Li等，2024）。研究表明，多酚的非共价修饰是提高植物蛋白乳化性能并同时增强体系抗氧化活性的有效策略（Feng等，2023；Tang等，2025）。多酚的分子结构特征——如分子量、芳环数量、酚羟基密度和空间位阻——直接影响其与蛋白质的结合亲和力、非共价相互作用模式以及对蛋白功能的调控效果。如表1所示，GA、CQA和EGCG具有不同的空间结构，为蛋白质-多酚相互作用的比较研究提供了良好的基础（Pi等，2025；Zhao等，2022）。然而，在传统物理混合中，天然蛋白质的致密结构使得多酚分子难以有效接近结合位点，限制了其调控蛋白性能的能力（Sun等，2022）。
物理加工技术可以通过改变蛋白质构象、聚集组织和相互作用区域的可达性来促进蛋白-多酚结合。然而，它们的能量传递起始模式不同。超声处理主要通过空化作用、微流和相关的剪切力来传递声能，这可以改变蛋白质的聚集状态和构象（Chen等，2022）。高压均质化和微流化处理主要通过快速压力变化、湍流、剪切、碰撞和空化来发挥作用，从而解离蛋白质聚集体并改变其界面性质（Yang等，2018）。热处理通过温度依赖的分子运动和共价相互作用的重排来调节蛋白质结构（Zhang等，2022；Zhang等，2022）。基于电场的技术为蛋白质改性提供了另一种物理途径。例如，据报道10 kV/cm的脉冲电场处理可以增强豌豆分离蛋白的EGCG结合能力（Chen等，2023）。磁感应电场（MIEF）在字段生成和加工配置方面与这些方法不同。交变激励产生时变磁场，在流动的液体中感应出电场，无需直接电极接触，并可实现连续流动处理（Wu等，2020）。感应电场可能通过场驱动的极化和重定向影响蛋白质中带电和极性基团的取向和局部组织，从而促进构象重排并改变相互作用区域的可达性。先前的研究表明，MIEF处理可以改变植物蛋白的聚集行为、多水平结构和界面性质（Chang等，2026；Yan等，2025）。因此，尽管MIEF、超声、高压均质化和热处理可能会产生部分重叠的下游效应，如蛋白质展开或相互作用区域的暴露，但它们的主要物理途径是不同的。然而，在相同的绿豆蛋白-多酚体系中直接比较MIEF与代表性物理处理的实验证据仍然有限。因此，需要进行同体系比较，以更清晰地确定MIEF的处理效果和技术定位。
在本研究中，采用MIEF处理调控MBI与三种结构各异的多酚——EGCG、GA和CQA——之间的非共价结合。通过多光谱分析、表面疏水性、游离巯基和氨基含量、粒径、Zeta电位和多酚结合当量来表征复合物的结构变化和结合行为。利用分子对接和全原子分子动力学模拟来解释三种多酚与代表性8S球蛋白的潜在相互作用模式。随后评估所得复合物的乳化特性和抗氧化性能。此外，以代表性的MBI–EGCG体系，使用相同的蛋白质-多酚组成、处理后操作和分析流程，将MIEF与超声和热处理进行直接比较。因此，本研究旨在确定MIEF在调控MBI-多酚结合方面的有效性，并明确其作为基于电磁感应的连续流动物理处理的技术地位。
章节摘要
材料与试剂
脱皮绿豆购自山东海拉翔食品有限公司（中国山东）。EGCG（纯度≥98%）、GA（纯度≥98%）和CQA（纯度≥98%）购自上海阿拉丁生化科技有限公司（中国上海）。所用的所有其他试剂和化学品均为分析纯。
绿豆分离蛋白（MBI）的提取
MBI的提取方法改编自先前报道的程序（Kim & Kim，2024），并进行了少量修改。将脱皮绿豆研磨并通过100目筛。其
MIEF和对比物理处理对多酚结合当量的影响
多酚结合当量用于量化透析后MBI与多酚之间的结合程度。如图1A所示，与相应的未处理复合物相比，MIEF处理显著提高了EGCG、GA和CQA的结合当量（p < 0.05）。在三个体系中，MIEF处理的MBI–EGCG复合物表现出最高的结合当量，达到50.96 ± 1.35 μmol/g。该结果与EGCG的结构特征一致。
结论
在本研究中，采用非热磁感应电场（MIEF）处理调控绿豆分离蛋白（MBI）与三种结构各异的多酚（EGCG、GA和CQA）之间的非共价相互作用，并评估所得蛋白质-多酚复合物的结构和功能变化。MIEF处理有效促进了MBI的适度构象展开，从而暴露出额外的结合位点并促进多酚结合。
CRediT作者贡献声明
蔡松阁：初稿撰写、调查、数据整理。吴思通：审阅与编辑、方法论。刘书成：审阅与编辑。毛静雨：资金获取、数据整理。王希博：审阅与编辑、项目管理、概念构思。邓新蕊：指导、概念构思。
利益冲突声明
作者声明不存在已知的可能影响本文所报道工作的竞争经济利益或个人关系。
蔡松阁 | 吴思通 | 刘书成 | 毛静雨 | 王希博 | 邓新蕊
东北农业大学食品科学学院，黑龙江哈尔滨 150030，中国
