蛋白质基质对含有番荔枝（Malpighia emarginata）加工副产物提取物的喷雾干燥微粒的影响：在模拟消化过程中的酚类化合物的生物可利用性和生物活性

《Food Research International》：Effect of protein matrices on spray-dried microparticles containing acerola ( Malpighia emarginata) processing by-product extract: Phenolic bioaccessibility and bioactivity during simulated digestion

　　• 芒果樱桃提取物的副产物微粒显示出与配方相关的酚类化合物回收率。• 乳清蛋白浓缩物（WPC）微粒显示出了最高的包封效率（92.30%）。• 蛋白质废水（EWP）微粒显示出最高的α-淀粉酶抑制活性。• WPC/EWP组合显示出最高的α-葡萄糖苷酶抑制活性。• 消化过程改变了酚类化合物的分布、生物利用率和抗氧化能力。

**引言**
芒果樱桃（Malpighia emarginata DC.）是一种在巴西具有经济重要性的热带水果，该地区广泛种植并将其加工成冷冻果浆、果汁和其他产品（Silva, Dourado, & Tosi, 2024）。这些生产过程会产生大量副产物，包括残余果浆、果皮、种子和其他加工部分（Miskinis, do Nascimento, & Colussi, 2023）。尽管这些材料经常被低估利用，但它们仍含有生物活性化合物，特别是酚类化合物、类胡萝卜素和抗坏血酸（Aquino et al., 2026），这使它们成为高价值食品成分和农业工业副产品增值的潜在原料（Ayadi et al., 2026; Poletto et al., 2021）。

芒果樱桃副产物中的酚类化合物包括酚酸和各种黄酮类物质，如花青素和原花青素（Aquino et al., 2026）。除了抗氧化活性外，某些酚类化合物还能抑制参与碳水化合物消化的酶，尤其是α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶（Murshed et al., 2025）。α-淀粉酶启动淀粉水解，而肠道中的α-葡萄糖苷酶则催化碳水化合物消化的最终步骤，释放可吸收的葡萄糖。抑制这些酶对于开发旨在调节碳水化合物消化的食品成分具有重要意义（Aleixandre et al., 2022; Li et al., 2022）。然而，这种抑制作用的程度取决于提取物的组成、实验条件以及食品基质，在体外实验中仅抑制酶并不能证明其对人类餐后血糖的影响（Aleixandre et al., 2022; Li et al., 2022; Papoutsis et al., 2021）。尽管如此，评估α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用仍然有助于了解富含酚类化合物的成分在含碳水化合物食品中的功能潜力（Aleixandre et al., 2022）。

尽管具有潜力，但由于生物活性化合物在加工和储存过程中容易降解，以及其在胃肠道消化过程中的释放和生物利用率的变化，富含酚类化合物的提取物在食品系统中的应用受到限制（Ahmadi et al., 2023; Putra et al., 2025）。这一限制推动了微胶囊化技术的研究，以保护敏感化合物，改善粉末处理性能，并促进其在食品中的应用（Bińkowska et al., 2024; Rezende et al., 2018）。已经研究了多种保护食品生物活性成分的技术，包括喷雾干燥、冷冻干燥、共凝聚、乳化和平流床涂层（Bińkowska et al., 2024）。冷冻干燥适用于热敏感化合物，但通常更为耗时和耗能。共凝聚和乳化提供了替代的包封方法，而平流床涂层主要用于包覆现有颗粒（Dahiya et al., 2023）。喷雾干燥可以快速去除溶剂，实现连续处理，并以相对较低的成本生产可扩展的粉末（Chavan et al., 2025; Furuta & Neoh, 2021）。还研究了其他方法来提高食品生物活性成分的稳定性和释放性能。Putra et al.（2025）评估了胶体气体泡沫作为基于表面活性剂的方法来提高蝴蝶豌豆花花青素的稳定性，而Sarojini et al.（2026）回顾了旨在提高生物活性化合物生物利用度的纳米技术输送系统。尽管有这些选择，但包封的成功不仅取决于所使用的技术，还取决于生物活性化合物与载体基质之间的相容性、预期的应用以及所需粉末的特性（Bińkowska et al., 2024）。

包封基质是决定微粒特性、生物活性化合物保留率和功能性能的关键因素（Lu et al., 2021）。麦芽糊精和阿拉伯胶因其成膜性能和适合喷雾干燥的特性而被广泛用作多糖基载体（Díaz-Montes et al., 2023）。在芒果樱桃研究中，Rezende et al.（2018）证明了使用阿拉伯胶和麦芽糊精通过喷雾干燥和冷冻干燥微胶囊化果浆和加工残渣的可行性。Gomes et al.（2024）也报告称，载体选择和干燥方法影响了芒果樱桃副产物粉末的性质。在此背景下，Chavan et al.（2025）研究了麦芽糊精、阿拉伯胶和乳清蛋白浓缩物（WPC）单独或组合使用作为喷雾干燥混合果汁的载体，证明了载体组成在开发基于水果的粉末时的重要性。

除了基于多糖的系统外，蛋白质载体提供了一种替代方案，因为它们的物理化学和功能特性可能会影响与酚类化合物的相互作用以及最终粉末的特性。蛋白质-酚类相互作用可能影响酚类化合物的稳定性和生物利用率，但这些效应的幅度和方向取决于蛋白质来源、酚类化合物组成、相互作用类型和加工条件（Ahmadi et al., 2023）。乳清蛋白浓缩物（WPC）因其高溶解度、功能特性以及通过与酚类化合物的非共价相互作用（包括疏水相互作用和氢键）的能力而受到关注（Baba et al., 2021）。例如，Ahmadi et al.（2023）表明，在模拟的胃肠道消化过程中，乳清蛋白和豌豆蛋白对蓝莓多酚的生物利用度和抗氧化活性有不同的影响。尽管这一证据针对的是蓝莓多酚而非芒果樱桃副产物，但它支持了蛋白质基质可以影响相关酚类化合物在胃肠道中命运的观点。因此，WPC不仅可以作为材料载体，还可以作为影响酚类化合物保留、释放和生物利用率的基质。另一方面，蛋白蛋白（EWP）与WPC相比具有不同的组成和功能特性；它具有成熟的发泡、凝胶化和乳化性质（Razi et al., 2023）。其对热处理的响应也与喷雾干燥相关，因为热处理可以改变蛋白质构象、聚集行为和功能特性。Hu et al.（2025）证明，喷雾干燥条件会影响EWP的疏水基团暴露、聚集行为、物理化学性质和随后的凝胶化行为。这些差异为比较WPC和EWP作为包封基质提供了理论依据。它们的组合可能会产生具有不同特性的基质；然而，不能假设它们会有互补效应，因为蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质-酚类相互作用和干燥条件可能会影响包封效率、粉末的物理化学性质以及包封化合物的功能行为（Ahmadi et al., 2023; Baba et al., 2021）。

尽管在芒果樱桃副产物包封和基于蛋白质的载体在食品系统中的应用方面取得了进展（Chavan et al., 2025; Rezende et al., 2018），但对于富含酚类化合物的芒果樱桃加工副产物提取物而言，WPC和EPC单独或组合使用的相对性能仍不够清楚。特别是，载体组成、包封效率、粉末的物理化学性质、模拟胃肠道消化前后的酚类化合物生物利用率以及微粒的体外α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制活性之间的关系仍需进一步研究。因此，本研究旨在比较乳清蛋白浓缩物（WPC）、蛋白蛋白（EWP）及其1:1组合作为富含酚类化合物的芒果樱桃加工副产物提取物喷雾干燥微胶囊化的载体基质。该研究评估了所得微粒的物理化学性质和包封效率，表征了它们的酚类化合物分布，并评估了模拟胃肠道消化后单个酚类化合物的生物利用率。消化前后评估了抗氧化能力，同时也研究了体外α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制活性。本研究的新颖之处在于在芒果樱桃副产物基质中对这三种配方进行了比较评估，将技术表征与消化相关功能响应的评估结合起来，以指导潜在食品成分的蛋白质载体选择。

**材料**
芒果樱桃（Malpighia emarginata DC.）副产物是从巴西Jo?o Pessoa的Humaita Indústria de Comércio de Alimentos Ltda公司获得的单批5公斤样品。乳清蛋白浓缩物（WPC；78克蛋白质/100克）购自巴西S?o Paulo的Neovita Ltda公司。蛋白蛋白（EWP；78.6克蛋白质/100克）购自巴西Salvador do Sul的Naturovos Natural公司。这两种蛋白质均用作包封剂。

**芒果樱桃副产物提取物的生物活性特性和包封**
芒果樱桃副产物提取物的总酚含量（TPC）为895.71±25.21毫克GAE/100克（表1），表明该提取物中含有酚类化合物。这一数值与da Nóbrega Santos等人（2023）报告的芒果樱桃残渣提取物含量（903.64毫克GAE/100克）相当，表明提取工艺有效地从残余基质中回收了酚类化合物。该提取物还显示出黄酮类和单宁的含量。

**结论**
使用基于蛋白质的包封剂进行喷雾干燥生产出的芒果樱桃加工副产物微粒具有与配方相关的物理化学性质，并对模拟胃肠道消化表现出响应。WPC（100%）显示出最高的包封效率，而EWP（100%）显示出最高的α-淀粉酶抑制活性和表观TPC生物利用率，而WPC/EWP（50:50）显示出最高的α-葡萄糖苷酶抑制活性。

**作者贡献声明**
Jordania Candice Costa Silva：撰写 - 审稿与编辑、撰写 - 原稿、验证、研究、数据分析、概念化。
Luana Clementino Brito：撰写 - 审稿与编辑、研究、数据分析、概念化。
Raíssa Mirella de Moura Melo：撰写 - 审稿与编辑、方法学、数据分析、概念化。
Eike Guilherme Torres de Souza：撰写 - 审稿与编辑、方法学、数据分析。

**参考文献**
AOAC International, 2016
Aquino et al., 2026
Chaiwong et al., 2026
Gomes and Kurozawa, 2020
Jakobek, 2015
Klosterhoff et al., 2018
Marques et al., 2016
Martins, Rodrigues, Mercali and Rodrigues, 2022
Martins et al., 2022
Miskinis, do Nascimento and Colussi, 2023
de Morais et al., 2020
Nishanthi, Chandrapala and Vasiljevic, 2018
da Silva, de Barros-Alexandrino, Assis and Martelli-Tosi, 2021
Silva et al., 2024
Silva et al., 2024
Silva, Honfoga, Medeiros, Madruga and Bezerra, 2021
Silva, Dourado and Tosi, 2023

**利益冲突声明**
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

**致谢**
作者感谢帕拉伊巴联邦大学（UFPB）和食品科学与技术研究生项目（PPGCTA/UFPB）提供的 institutional 支持和所需基础设施。作者还感谢UFPB实验室和合作研究小组在实验分析期间提供的设备和技术支持。我们感激所有为实验做出贡献的技术人员、研究伙伴和合作者。

**在撰写过程中使用生成式AI和AI辅助技术**
在准备手稿过程中，作者使用了ChatGPT（OpenAI）来协助语言翻译和编辑。作者对所有AI辅助内容进行了严格审查、修改和验证，并对最终发表的文章内容负全责。

**资金支持**
本工作得到了巴西高等教育 personnel 培训协调局（CAPES，资金代码001）、帕拉伊巴州研究基金会（FAPESQ）（通过2022年和2022年的项目）以及巴西国家科学技术发展委员会（CNPq）（通过授予J. S. Aquino的研究生产力奖学金）的支持。

**作者列表**
Jordania Candice Costa Silva | Luana Clementino Brito | Raíssa Mirella de Moura Melo | Eike Guilherme Torres de Souza | Anaura Lima | Josean Fechine Tavares | Marcos dos Santos Lima | Marta Suely Madruga | Marciane Magnani | Angela Maria Tribuzy de Magalh?es Cordeiro | Maria Manuela Estevez Pintado | Jailane de Souza Aquino | Taliana Kênia Alencar Bezerra