《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》：Non-covalent interactions between ovotransferrin and catechin: Characterization, molecular dynamics, and applications in DHA microcapsules
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•OVT与儿茶素通过氢键和范德华力形成稳定的复合物。•三维视图表明，儿茶素通过占据ANS疏水性结合位点来降低OVT的表面疏水性。•儿茶素与OVT的结合通过关键残基HIS 250、SER 58、ASP 297和SER 189得到稳定。•分子动力学和2D-IR COS揭示了顺序结
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OVT与儿茶素通过氢键和范德华力形成稳定的复合物。
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三维视图表明，儿茶素通过占据ANS疏水性结合位点来降低OVT的表面疏水性。
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儿茶素与OVT的结合通过关键残基HIS 250、SER 58、ASP 297和SER 189得到稳定。
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分子动力学和2D-IR COS揭示了顺序结合机制：疏水相互作用 → 氢键形成 → β-折叠重组。
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DHA微胶囊实现了较高的DHA包封效率。
引言
将Omega-3多不饱和脂肪酸应用于功能性食品已引起越来越广泛的关注，这源于其公认的营养益处[1]。DHA对神经发育和免疫功能不可或缺。然而，DHA在加工和储存过程中极易发生氧化，这限制了其在食品系统中的实际应用，导致异味形成和生物活性丧失[2]。为减轻氧化降解，近年来开发了多种封装稳定策略，包括乳液、脂质体和常规微胶囊。例如，Wang等[3]基于其先前的工作，利用热变性的乳清蛋白分离物（WPI）颗粒制备了Pickering乳液，以包封富含DHA的油相，这些乳液与未包封的DHA油相比表现出更优异的氧化稳定性。Han等[4]通过薄膜水化-超声法制备了由β-谷固醇稳定的负载DHA的纳米脂质体。然而，Pickering乳液的界面屏障仅提供物理阻碍。大多数稳定颗粒本身缺乏内在抗氧化活性；因此，氧气和金属离子仍可缓慢穿透界面层，引发DHA的持续氧化，从而导致有限的抗氧化保护作用。脂质体具有良好的生物相容性，但其包封效率低、生产成本高且储存稳定性差，这阻碍了其在食品工业中的大规模应用。由单一组分壁材料制成的常规微胶囊，其壳层基质中常含有孔隙和裂缝等结构缺陷。氧气和活性氧物种可穿透这些壁缺陷到达油芯，从而加速DHA的氧化[5]。在此背景下，蛋白-多酚复合物已作为有前景的新型壁材料候选物应运而生。例如，Xue等[6]通过酶解改性梅子蛋白分离物（PSPI），并将其与多酚（儿茶素、姜黄素和原花青素）偶联。所得微胶囊表现出更高的包封效率、更好的分散性、增强的热稳定性、显著改善的抗氧化和抗菌活性，以及更慢的释放特征[6]。蛋白质和多酚可通过共价或非共价相互作用交联。这种交联提高了微胶囊壳层的机械屏障性能，而结合的多酚基团赋予壁基质内在的自由基清除能力。因此，蛋白-多酚复合壁材料有望克服上述缺点，实现对包封DHA的有效氧化保护。
OVT是从蛋清中提取的一种主要球状蛋白，因其优异的生物相容性[7]、生物降解性和独特的结构特性而在食品工业中备受关注。除了其固有的金属离子结合能力外，OVT还表现出一定的抗氧化活性和乳化稳定性，使其成为食品配方中载体材料、天然抗氧化剂和功能性增强剂的有前景候选物[8]。然而，OVT作为单一壁材料用于微囊化受到其有限的抗氧化效率、中等的热稳定性和不足的结构柔韧性的限制[9]，例如，You等[10]报道纯转铁蛋白表现出0.18 μmol Trolox/mg样品的ABTS·+自由基清除活性。为解决这一问题，研究人员转向了多酚介导的蛋白质改性，该策略利用非共价相互作用（氢键、疏水力）调节蛋白质结构和功能，同时不影响生物相容性[11]。
儿茶素是一种富含于茶和水果中的黄酮类多酚，因其强自由基清除活性和与蛋白质形成稳定复合物的能力而被认为是一种有前景的改性剂[12]。此外，儿茶素具有独特的分子结构，使其能够通过氢键和范德华力等非共价键与蛋白质相互作用。例如，Chen等[13]发现儿茶素能增强肽的稳定性并影响其结构、活性和消化行为。同样，S., Anitha等[14]以儿茶素和牛血清白蛋白为研究对象，其发现有助于理解血液中参与的天然蛋白和效应蛋白。这种相互作用不仅调节蛋白质的构象结构，还增强其功能特性，包括抗氧化能力和热稳定性。在微囊化的背景下，儿茶素不仅为易变的核心材料提供额外的抗氧化保护，还通过特异性相互作用改善基于蛋白质的壁材料的结构和功能性能，从而解决了单一蛋白质载体的局限性。
通过非共价相互作用形成的蛋白-多酚复合物已成为食品科学中的高级功能材料，因为它们协同整合了蛋白质的载体能力和多酚的生物活性。Shu等[15]研究了不同浓度的三种多酚与大米蛋白的相互作用。他们的研究发现，这些多酚提高了RP乳液的氧化稳定性，抑制脂质氧化，并改善界面结构和流变性能。鉴于DHA易于氧化和降解，微囊化技术通常用于包封DHA，有效地将核心生物活性成分与外部环境隔离，从而减少氧化降解并提高其在食品系统中的稳定性和相容性。例如，Wei等[16]研究了使用不同水解程度的水解蛋黄肽（DHYP）制备DHA藻油乳液和微胶囊。
尽管已有大量关于多酚-蛋白复合物和DHA包埋的研究，但缺乏以蛋白复合物作为DHA包埋壁材料的系统性研究。为填补这一研究空白，本研究系统地研究了不同浓度水平下儿茶素与OVT之间的非共价相互作用。利用分子对接、分子动力学模拟以及包括二维相关光谱（2D-COS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和紫外光谱在内的多光谱技术阐明了儿茶素-OVT复合物的结合机制。对包括二级结构展开在内的构象转变动态过程进行了彻底分析。此外，评估了表面疏水性和抗氧化活性，以揭示浓度增加与性能增强之间的相关性。通过分析DHA微胶囊（包括包封效率、粒径和Zeta电位、红外光谱、差示扫描量热法和扫描电镜），证实了使用儿茶素-OVT复合物和壳聚糖作为壁材料包封DHA的可行性。本研究将基础蛋白化学与应用食品技术相结合，为功能性食品配方提供了可扩展的解决方案。
章节摘要
材料
新鲜鸡蛋购自洛阳大张超市（中国洛阳）。儿茶素（纯度≥97%）购自上海麦克林生化科技有限公司（中国上海）。DHA藻油购自江苏远大仙乐制药有限公司（中国江苏）。壳聚糖购自上海蓝极科技发展有限公司（中国上海）。其余化学试剂均为分析纯。
粒径和ζ-电位测量
通过表征蛋白质颗粒的尺寸评估蛋白质聚集[32]。与OVT相比，随着儿茶素浓度的增加，复合物的粒径从248.21 nm增加到1413.68 nm。（图1A），这表明OVT与儿茶素形成了复合物。儿茶素的结合引入了大量带负电的基团，同时通过桥接或疏水吸引诱导蛋白质聚集。测得OVT的Zeta电位为?8.78 mV（图1B），
结论
本研究系统地阐明了卵转铁蛋白（OVT）与儿茶素之间的非共价相互作用机制。结合光谱表征和分子模拟验证了氢键和范德华力主导了儿茶素-OVT复合物的形成。与儿茶素结合后，OVT发生了可测量的构象重排，伴随着表面暴露疏水位点的可及性降低、自由基清除能力的提高以及
CRediT作者贡献声明
刘莉莉：撰写–审阅与编辑、监督、正式分析、概念化。刘素玲：撰写–初稿、验证、正式分析、概念化。李丹：调查。程巍巍：正式分析。张新帅：验证。胡丽：概念化。朱东荣：监督。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的相互竞争的经济利益或个人关系，这些可能被认为会影响本文中报道的工作。
致谢
本研究得到"十四五"规划国家重点研发计划项目2024（2024YFF1106202）；河南科技大学特聘教授科研基金（13510004）的资助。
刘莉莉|刘素玲|李丹|程巍巍|张新帅|胡丽|朱东荣
