新型酸热稳定蛋白基运输体对花色苷类物质的稳定化机理及生物利用影响机制

Anthocyanins have important bioactivities and physiological functionality, however, the application of anthocyanins has been greatly limited in the food industry because of their instability. Based on our previous study that the nanofibrils fabricated from the modified whey protein isolates with good stability when subjected to high teperature and ionic strength and pH value close to the pI of the proteins, taking into account of the unknown status of the interaction mechanism, structure-activities and bioactivities relationship between the anthocyanins and the modified protein, the first objective of this project is to fabricate a new heat stability protein-based deliverying system for the anthocyanins. The second object is to investigate the interaction mechanism between the small molecule and the protein substances,including the binding constants, thermodynamic parameters, as well as the intermolecular binding mode and the impact of environmental factors (such as pH,ionic strength of solution, and heat treatment,etc.) on the binding interaction.Then the storage stability and color stability of anthocyanins after binding with protein will also be performed. The metabolism at cellular and animal level will be carried out to reveal the effect of the heat stable protein nanofibril delivery system on the bioavailability of anthocyanins. The performance of this study is of academic and practical importance, and will provide a new way for the coloring and functional stabilities of anthocyanins used as an additive in the food industry.

花色苷类物质具有重要生物活性和生理功能，但在酸、热环境中结构与活性的不稳定性极大限制了其在食品中的应用。本项目拟在申请者已初步证实乳清分离蛋白美拉德反应产物形成的纤维聚集体具有良好的耐热、耐盐和耐酸稳定性的基础上，针对蛋白基美拉德反应产物与小分子相互作用及对其生物利用率缺乏的现状，首先利用其来构建新型酸热稳定花色苷蛋白运输体；系统研究其相互作用机理，包括结合常数、热力学结合参数、分子间的结合方式和其它环境因素（如溶液的 pH 值、离子强度、加热处理等）对结合反应的影响，确定分子间的结合力（疏水和静电作用力）和结合模型；其次对蛋白运输体-花色苷的贮藏稳定性和色差稳定性及其在细胞水平上和动物体内的生物利用率的影响机制进行深入研究，为提高花色苷类天然色素在食品工业中的应用提供理论与实践基础。

花色苷类物质具有多种重要的生物活性和生理功能，但在酸、热等多种环境因素条件下极不稳定，降低了其食品行业的生物利用率。本项目针对这些问题，完成了蛋白运输体运载的花色苷与花色苷单体色泽表征、贮藏稳定性、和色差稳定性及抗氧化活性等方面的研究，揭示并证明了在酸性和高温条件下稳定的新型蛋白质递送系统具有稳定苷矢车菊素-3-葡萄糖苷（C3G）的能力。探索了蛋白运输体运载活性物质在体内模拟消化环境中的稳定性研究，揭示并证明了（乳糖糖基化蛋白）WPI-Lac/（没食子儿茶素没食子酸酯）EGCG稳定的乳液可以加速小肠的消化，从而可以更快地释放养分和游离脂肪酸，用长糖链制备的gWPI原纤维制备的乳液可以减少脂肪分解，具有各种糖类的糖基化蛋白纤维可调节乳液中活性物质的生物利用度；研究了对蛋白运输体运载的花色苷与花色苷单体在胃上皮 MNK-28细胞中的吸收、转运的研究，结果表明C3G及其复合物在MKN-28和MCF-7细胞中表现出良好的抗氧化能力和肿瘤抑制活性；.通过研究枸杞花色苷的提取条件以及HPLC定性分析其结构，对提高枸杞花色苷的生产价值以及在食品中的利用有着指导性的意义；通过研究乳清分离蛋白（WPI）与单宁酸（TA）的复合比例对其相互作用的影响，并利用WPI与WPI-TA纳米颗粒作为稳定剂稳定稻米油Pickering乳液。通过研究蛋白和糖基化蛋白在85°C和pH 2.0下受不同乙醇含量影纳米纤丝化的动力学和评估了原纤化后分散体的热稳定性，同时研究了以不饱和脂肪酸为油相和以不同乙醇浓度制备的纳米纤维为乳化剂的乳液的物理化学性质。.通过糖基化乳清蛋白分离物 (gWPI) 的带负电荷部分与带正电荷的壳寡糖（COS）复合形成 gWPI-COS 复合物。研究了复合材料在Pickering乳液载体体系中的界面吸附行为和流变性能，并探讨了乳液体系稳定的机制，为基于糖化蛋白和COS的Pickering乳剂的实际应用提供参考。通过在将富含不饱和脂肪酸的山茶油嵌入由糖化 WPI 和 COS 复合颗粒稳定的 Pickering 乳液体系中，研究不同类型复合物在油水界面的吸附特性。同时探讨了所得乳液的界面性质、流变行为和稳定性。.