《Food Chemistry》：High-speed shearing assisted genipin crosslinking of soybean lipophilic protein: insights into conformational rearrangement and interfacial modulation
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•高速剪切诱导大豆亲脂蛋白（SLP）的展开。•SLP 中的伯氨基作为京尼平交联的反应位点。•剪切后，京尼平促进了 SLP 的分子间交联。•剪切和京尼平处理增强了 SLP 在油水界面的吸附。•修饰后的 SLP 提高了乳液稳定性并增强了其粘弹性。引言大豆亲脂蛋白（SLP）是大豆蛋
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高速剪切诱导大豆亲脂蛋白（SLP）的展开。
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SLP 中的伯氨基作为京尼平交联的反应位点。
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剪切后，京尼平促进了 SLP 的分子间交联。
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剪切和京尼平处理增强了 SLP 在油水界面的吸附。
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修饰后的 SLP 提高了乳液稳定性并增强了其粘弹性。
引言
大豆亲脂蛋白（SLP）是大豆蛋白中独特的疏水成分，含有高达 10% 的磷脂 (Samoto et al., 2007)。这种独特的组成赋予 SLP 既具有蛋白质的营养特性又具有脂质的界面活性，这使 SLP 在食品乳化方面具有广泛的应用。然而，SLP 容易在疏水相互作用、分子间氢键和范德华力的驱动下形成致密的聚集结构，导致溶解度差且界面吸附能力有限，限制了其在食品工业中的进一步功能应用。为解决这一问题，研究人员探索了各种物理修饰方法来调节 SLP 的分子构象。例如，Li 等人 (2020) 证明超声波处理可以改变 SLP 的二级和三级结构，从而显著增强其溶解度和乳化性能。Zhong 等人 (2021) 将大豆分离蛋白 (SPI)、β-伴大豆球蛋白 (7S)、大豆球蛋白 (11S) 和 SLP 在 200 W 下超声预处理 5 分钟，然后比较它们在动态胃条件下的消化特性。他们发现超声预处理抑制了胃消化过程中的乳液聚集。
高速剪切 (HSS) 作为食品工业中常见的物理加工方法，具有易于工业化扩展、可调剪切力和高处理效率等优点 (Li et al., 2023)。它可以通过机械能输入破坏蛋白质分子间的非共价相互作用，从而促进聚集结构的分散。与超声波和高压均质等其他物理修饰方法相比，HSS 可以更容易地集成到现有的食品生产线中，并提供更低的加工成本，从而为工业应用提供显著优势 (Guo et al., 2014)。值得注意的是，尽管物理修饰可以通过调节分子构象来增强 SLP 的功能特性，但单一的物理修饰在维持蛋白质的长期结构稳定性方面可能效果有限 (Tang et al., 2025)。
交联可以通过在蛋白质分子之间建立共价或非共价相互作用来提高蛋白质结构稳定性。因此，它代表了进一步优化 SLP 功能特性的关键策略。常用的交联剂包括环氧化合物和戊二醛，由于其高效的交联能力，已被应用于生物化学和材料科学 (Rahman, Teimouri, Morrish, & Kasapis, 2026)。然而，这些化学交联剂的不利影响，如潜在的细胞毒性，限制了它们在食品系统中的应用。因此，迫切需要探索天然无毒的交联剂以满足食品工业的要求。京尼平是一种天然存在的交联剂，来源于 Gardenia jasminoides 和 Genipa americana (Rahman et al., 2026)。它与蛋白质中的伯氨基反应形成共价键，从而提高蛋白质的理化性质 (Ahmed et al., 2024)。与化学交联剂相比，京尼平表现出优异的生物相容性和生物降解性。此外，据报道京尼平具有抗炎、抗菌、抗氧化、抗血栓、护肝和利胆特性，这与食品工业的安全性要求相符。先前的研究表明，京尼平诱导乳清蛋白 (Teimouri, Dekiwadia, & Kasapis, 2021) 和 SPI (Yuan, Qin, Niu, Zhou, & Zhao, 2024) 等蛋白质发生分子间交联，这可以有效保护生物活性并增强其生物利用度。此外，通过京尼平交联修饰蛋白质聚集状态，可以制备具有理想机械性能、物理特性和高持水性的凝胶基质 (He, Liu, Zhao, Guo, & Wang, 2023; Koyama, Kodama, Tsujii, & Handa, 2023; Wang, Jiang, & Xiong, 2019)。这些研究为使用京尼平对 SLP 进行交联修饰提供了重要基础。
因此，本研究采用结合物理剪切和化学交联的修饰策略，系统地研究了剪切时间和京尼平浓度对 SLP 结构和分散性的影响。我们提出，剪切诱导的构象变化可能会促进随后由京尼平进行的分子间共价交联，从而提高 SLP 的结构稳定性和分散性。进行了多维分析，包括蛋白质三级和二级结构、理化性质、微观结构形态、界面吸附动力学和乳液性质，以阐明修饰处理诱导的 SLP 结构和功能变化。这些发现有望为开发具有改进的结构稳定性和乳化性能的修饰 SLP 用于食品乳液应用提供基础。
章节片段
材料
京尼平购自阿拉丁科学公司（上海，中国）。考马斯亮蓝 R-250 和二喹啉甲酸 (BCA) 蛋白质测定试剂盒购自北京索莱宝科技有限公司（北京，中国）。橄榄油购自上海麦克林生化科技有限公司（上海，中国）。本研究中使用的所有试剂均为分析纯。
SLP 的制备
按照 Samoto 等人 (2007) 的方法，经轻微修改提取 SLP。首先，
SDS-PAGE
图 1a 中的电泳图谱揭示了 SLP 的蛋白质组成。检测到脂氧合酶和多个特征蛋白亚基。主要亚基包括 β-伴大豆球蛋白 (7S) 的 α′、α和 β亚基，以及大豆球蛋白 (11S) 的酸性和碱性亚基。还检测到几种膜结合蛋白亚基，分子量分别为 17、18、24 和 34 kDa。这种亚基分布与先前的研究结果一致 (Gao, Wang, Wu,
结论
在本研究中，采用在 12,000 转/分钟下剪切和京尼平交联的修饰策略来调节 SLP 的聚集状态和界面行为，特别强调了剪切时间和京尼平浓度对其结构和功能特性的影响。结果表明，剪切促进了 SLP 从紧密到更伸展构象的转变，伴随着其三级和二级结构的变化。随后，
CRediT 作者贡献声明
丰秀美：写作 – 初稿，方法学，调查，正式分析，数据管理，概念化。 李丽佳：验证，正式分析，概念化。 邹艳伟：验证，方法学。 刘春杰：验证，方法学。 滕飞：可视化，资源，资金获取。 李洋：监督，项目管理。
利益冲突声明
作者声明不存在已知的竞争财务利益或个人关系，这些利益或关系可能会影响本论文中报告的工作。
致谢
本工作由国家重点研发计划“十四五”重点研发项目（2021YFD2100302-02）资助。
丰秀美 | 李丽佳 | 邹艳伟 | 刘春杰 | 滕飞 | 李洋
