玉米醇溶蛋白作为多酚载体的研究

作     者：岳一珂 

作者单位：重庆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：梁桂兆;刘本国

授予年度：2019年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083202[工学-粮食、油脂及植物蛋白工程] 

主      题：玉米醇溶蛋白 类黄酮 酚酸 单宁酸 复合物 

摘      要：玉米醇溶蛋白（zein）是构成玉米的蛋白组分之一,是一种独特而复杂的天然高分子材料,具有很高的安全性。它常用于食品和药品中生物活性物质的荷载和运送。多酚等生物活性物质具有良好的抗氧化、抗菌、抗炎、抗病毒等特性,但是由于溶解度和稳定性较低,它们的生物利用度普遍较差。因此研究zein与生物活性分子间的作用机制以便对这些生物活性物质进行包合来提高它们的稳定性和生物可及性很有必要。基于此,本论文采用zein为载体,通过荧光光谱法以及分子模拟的方法来研究zein与类黄酮和酚酸等小分子多酚的相互作用机制,并制备了单宁酸与zein的共价和非共价复合物,对其结构进行了表征,考察了其抗氧化和α-葡萄糖苷酶抑制活性。主要内容和结果如下:（1）通过荧光光谱法研究了21种类黄酮与zein间的相互作用,测定了它们与zein的结合常数和结合位点数,并采用3D-QSAR法,构建了Topomer CoMFA模型,研究了类黄酮与zein间的结合行为和结合能力。结果表明,这些类黄酮与zein以1的摩尔比形成复合物,A环处连有葡萄糖基的类黄酮具有最高的结合能力,它们与zein的结合是受疏水力驱动的。在结合过程中,zein的酪氨酸残基周围的微环境没有明显变化。（2）通过荧光光谱法研究了19种酚酸与zein间的相互作用,测定了它们与zein的结合常数和结合位点数。使用Dragon软件筛选了与结合作用有关的15种描述符,并通过偏最小二乘（PLS）方法构建了相关模型,研究发现该模型具有一定的预测能力,并能实现酚酸的良好分类。羟基肉桂酸主要分布在模型的右侧,而羟基苯甲酸主要分布在模型的左侧,酚酸在与zein结合的过程中,平均连接性指数、3,7阶平均拓扑电荷指数、长宽比、非球面性、球形指数以及WHIM指数等起到了重要作用。（3）制备了单宁酸与zein的共价和非共价复合物,并通过紫外、红外、荧光、动态光散射、圆二色谱、X射线衍射、差式扫描量热等方法对生成的共价和非共价复合物进行了表征。分析结果表明,相对于单宁酸与zein的非共价复合物,单宁酸与zein的共价复合物具有更小的粒径和更大的zeta电位（绝对值）,因此,其共价复合物在水中具有良好的分散性。抗氧化实验和α-葡萄糖苷酶抑制实验表明,由于接有单宁酸,该共价复合物具有了较好的抗氧化能力和α-葡萄糖苷酶抑制能力。以上研究结果表明,zein与类黄酮和酚酸都具有较好的结合能力,它可以作为一种合适的载体来荷载多酚类物质,其与单宁酸的共价络合使蛋白具有了较强的抗氧化能力和α-葡萄糖苷酶抑制能力。该复合物粒径较小,在水溶液中具有良好的分散性。