《Food Chemistry》：Multi-scale interactions in whey protein-dual polyphenol complexes: Structure characterization, interfacial behavior, and antioxidant activity
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•WPI-RES-EGCG复合物改善了界面性能和抗氧化性能。•结合方式与氢键和范德华力一致。•密度泛函理论表明三元复合物具有增强的电子转移倾向。•乳清蛋白分离物的结构性质与功能性质之间显著相关。引言在复杂的食品基质中，蛋白质与多酚之间的相互作用是决定食品产品理化特性、稳定性和
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WPI-RES-EGCG复合物改善了界面性能和抗氧化性能。
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结合方式与氢键和范德华力一致。
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密度泛函理论表明三元复合物具有增强的电子转移倾向。
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乳清蛋白分离物的结构性质与功能性质之间显著相关。
引言
在复杂的食品基质中，蛋白质与多酚之间的相互作用是决定食品产品理化特性、稳定性和营养功能的关键因素（Ren等，2025；Zhang、Zhai等，2025）。乳清蛋白分离物以其优异的营养品质和出色的功能特性而闻名，已成为清洁标签食品配料开发的重要基础材料（Jin等，2024；Setiowati等，2017；Shi等，2025）。然而，乳清蛋白分离物的加工性能（如乳化能力、凝胶能力和热稳定性）和功能属性（如抗氧化活性、表面活性）对环境条件高度敏感，这限制了其在复杂蛋白基食品系统中的应用（Lv等，2020；Zhao等，2022）。与化学修饰和酶促修饰等传统改性方法相比，天然多酚与蛋白质之间的非共价复合物化避免了化学试剂的使用和共价键的结构破坏，代表着一种环保、温和且安全的策略（Dai等，2022；Hao等，2022）。多酚可以通过氢键、疏水相互作用和π-π堆积等弱相互作用与蛋白质结合，从而精确调控蛋白质的二级结构、疏水性分布和界面组装行为，实现功能特性的定向改善，为开发高性能蛋白基配料提供了可行的途径。
目前该领域的研究主要集中于蛋白质与单个多酚之间的相互作用。蛋白质与槲皮素或绿原酸的复合物化增强了抗氧化活性和热稳定性等功能特性（Jiang等，2025；Liu等，2017）。相反，与白藜芦醇或生育酚的复合物化改善了包括起泡能力和乳化能力在内的加工性能（Miao等，2025；Wang等，2022）。尽管取得了重要发现，但此类研究不足以反映真实食品基质中多种多酚共存以及不同多酚之间潜在协同效应的复杂性。事实上，初步证据表明，多酚组合可以产生协同效应，导致功能改善超过其各自贡献的总和。例如，儿茶酚和α-生育酚分别结合到蛋白质的极性表面和非极性脂质区域，其协同作用显著增强了山茶油体乳液的稳定性（Yatheshappa、Farooq、Jiang等，2025）。槲皮素和白藜芦醇被引入山茶油体乳液中，其中槲皮素结合油体表面蛋白以降低界面张力并增加疏水性，而白藜芦醇稳定脂质相，界面变化最小（Yatheshappa、Farooq、Zhang，2025）。然而，双多酚协同效应的分子和结构机制尚未完全阐明。迄今为止，这些研究仅限于宏观性能评价或孤立的结构表征，未能建立特定结合模式、诱导的构象重排和随后功能结果之间连贯的多尺度联系。
白藜芦醇是一种非黄酮类化合物，是具有对称三羟基芪骨架的疏水分子，易于结合蛋白质的疏水区域。表没食子儿茶素没食子酸酯是一种高度亲水的黄酮类化合物，具有多个羟基和没食子酸基团，能够与蛋白质表面的极性和带电残基相互作用。因此，本研究选择了两种突出的膳食多酚——白藜芦醇和EGCG，它们具有不同的结构特征和生物活性。我们假设白藜芦醇和EGCG的组合可以在分子水平上调节乳清蛋白分离物的构象，从而协同增强其界面活性和氧化稳定性。为了验证这一假设，我们进行了多尺度研究，包括分子相互作用分析、宏观功能表征和理论计算。具体而言，在不同摩尔比下制备了与两种多酚复合的乳清蛋白分离物。首先，利用多光谱技术（紫外、傅里叶变换红外、圆二色谱、荧光光谱）结合热力学分析来阐明结合模式的差异并量化多酚诱导的乳清蛋白分离物构象变化。其次，系统评价了所得复合物的界面活性和抗氧化能力。第三，进行量子化学计算以揭示双多酚介导的抗氧化性能增强的电子结构基础。最后，进行相关性分析以建立定量的构效关系。
本研究不仅为复杂食品基质中蛋白质与多酚的联合相互作用提供了新的实验证据和理论见解，还为合理设计高稳定性、功能定制的乳清蛋白基食品配料提供了实用的技术框架。
章节片段
材料
乳清蛋白分离物（纯度>90%）、EGCG（纯度98%，HPLC）和白藜芦醇（纯度99%，HPLC）购自源叶生物科技（上海，中国）。亚麻籽油购自当地超市（天津，中国）。其他化学品均为分析级，购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司（上海，中国）。
乳清蛋白分离物-多酚复合物的制备
根据Shu等人（2025）的方法进行轻微修改，通过将乳清蛋白分离物溶解于10 mM磷酸缓冲液（pH 7.0）中获得15 mg/mL的乳清蛋白分离物储备液，
紫外光谱
首先使用紫外光谱来初步确认复合物的形成和电子共轭效应的变化。如图1A所示，乳清蛋白分离物在280 nm波长处表现出的典型吸收峰源自芳香族氨基酸残基（苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸）的π-π电子跃迁过程。加入多酚后，在该波长处观察到显著的生色效应（例如，吸光度从3.3增加到3.7），
结论
本研究调查了白藜芦醇和EGCG与乳清蛋白分离物的双多酚相互作用及其对所得复合物界面性能和抗氧化性能的影响。结果表明，WPI-RES-EGCG复合物在测试的模型条件下表现出降低的动态界面张力和表面疏水性，以及改善的氧化稳定性，表明其具有作为胶体食品系统中乳化剂和抗氧化载体的潜力。白藜芦醇和EGCG的共存
CRediT作者贡献声明
姚云平：撰写—审稿与编辑，撰写—初稿，项目管理，资金获取，概念构思。王冰：撰写—初稿，方法学，调查，数据管理。张泽辉：软件，数据管理。李炳信：可视化，验证，形式分析。李长模：撰写—审稿与编辑，监督，资源。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系，这些利益或关系可能影响到本报告中所述的工作。
致谢
本研究得到国家自然科学基金（编号：32472482）和中央引导地方科技发展基金（2024ZY0100）的支持。
姚云平|王冰|张泽辉|李炳信|李长模
