学术动态

导读

2025年8月，我院吴伟教授团队在国际食品Top期刊Food Chemistry（Q1，IF= 9.8）在线发表题为“Ultrasound-assisted alkaline pH-shifting fabrication of rice bran protein-tea saponin complexes: Mechanistic insights into the role of saponin concentration on structural characteristics and emulsion stability”的研究性论文。我院硕士研究生王英翰为第一作者，通讯作者为中南林业科技大学稻谷及副产物深加工国家工程研究中心吴伟教授。

米糠是一种稻米加工的副产品，富含蛋白质、脂肪、膳食纤维、矿物质和维生素。米糠通常被丢弃或用作低价值的动物饲料，造成资源浪费。米糠蛋白（RBP）具有均衡的氨基酸、低过敏性和出色的乳化特性。然而，RBP 的天然紧密结构限制了其乳化稳定性和植物性食品中的应用。添加天然两亲性物质（如皂苷）为增强 RBP 乳液稳定性提供了一种可行的方法。茶皂素（TS）是一种存在于油茶中的天然皂苷，它的两亲性使其能够在油水界面有效吸附，降低界面张力并形成稳定的界面层。皂苷对蛋白质的影响在很大程度上受到蛋白质结构和皂苷浓度的影响，浓度不足或过高都会导致乳化性降低或蛋白质聚集。在适度皂苷浓度的情况下，蛋白质和皂苷可协同降低界面张力，诱导蛋白质构象变化，并提高乳液稳定性。蛋白质-皂苷复合物在稳定乳液方面的潜力已得到证实，但在通过合理的皂苷浓度设计来制备蛋白质-皂苷复合物的结构和功能特性方面仍存在短板。因此，本研究以 RBP 和TS为原料，采用超声辅助pH 碱偏移法来制备 RBP-TS 复合物。该研究探讨了不同浓度的 TS （0-20 mg/mL）对 RBP-TS 复合物结构特征和乳液稳定性的影响。研究结果为提高 RBP 的胶体稳定性和副产品的高值化利用提供了新的思路。

研究亮点：

1. TS通过共价和非共价相互作用与RBP相互作用。

2. TS的加入促进了RBP亚基之间非二硫键的形成。

3. 适度TS浓度提高了RBP-TS复合物的乳液稳定性。

研究结论：

TS 与 RBP 之间发生共价（C-N 和 C-S 键）和非共价（氢键和疏水作用力）相互作用，其中以静态猝灭为主。适度TS 浓度（6.25 mg/mL）提高了RBP-TS 复合物的游离巯基含量和ζ-电位绝对值，降低了二硫键含量、表面疏水性和平均颗粒粒径。TS 的加入促进了 RBP 亚基之间非二硫键的形成。在适度的 TS 浓度下，RBP-TS 复合物乳液的流变特性得到了增强，表观粘度和储能模量达到最大值，形成了致密的界面膜。与未加TS的RBP 相比，适度的 TS 浓度可提高RBP的乳化活性和乳化稳定性。过高的 TS 浓度（> 6.25 mg/mL）会导致复合物乳液粘弹性下降，降低乳液的稳定性。总体而言，适度的 TS 浓度可通过调节 RBP-TS 复合物的空间结构来提高乳液稳定性。这项研究为通过 TS 改性提高植物蛋白乳化稳定性提供了新思路。未来，RBP-TS 复合物在封装和输送生物活性物质方面的应用仍有待探索。

图文摘要：