β-乳球蛋白(β-lactoglobulin,β-LG)是牛乳中的主要乳清蛋白,具有多个疏水结合位点,常用作食品中的绿色有效载体运送活性小分子到达吸收部分,提高其吸收利用率。食品是一个多重复杂的体系,但目前对β-LG与水溶性维生素和脂溶性维生素相互作用形成三元复合物的机制、相互作用对β-LG结构和致敏性的影响及在消化过程中维生素的释放还鲜有报道。因此,本研究利用荧光光谱、紫外-可见光谱和圆二色光谱等光谱学方法研究水溶性的叶酸(FA)和脂溶性的视黄醇(VA)与β-LG三元复合物的形成机制和结构特征。通过体外消化模拟研究复合物中FA和VA的释放过程及β-LG的消化过程,并采用DSC和间接竞争ELISA法表征FA和VA对β-LG热稳定性和抗原性的影响。结果表明:一、FA和VA对β-LG均具有较强的荧光猝灭,猝灭方式主要为静态猝灭。结合常数和结合位点数及热力学参数表明它们之间主要通过疏水相互作用自发形成结合常数(Ka)大于104、结合位点为1左右的较稳定的三元复合物,且FA和VA不同的添加顺序对β-LG荧光猝灭的程度不同,VA的存在会影响FA对β-LG的亲和性,而FA的存在并不会影响VA对β-LG的亲和性。二、FA和VA与β-LG相互作用形成复合物的过程中,结构性质方面的变化主要是:FA和VA分别与β-LG形成二元复合物后β-LG原有的三级结构改变较大,而形成三元复合物β-LG-FA-VA和β-LG-VA-FA后β-LG的三级结构变化轻微。VA能增强β-LG的疏水性,FA对β-LG的疏水性影响小,与β-LG相比,疏水性的强弱依次为 β-LG-VA-FA>β-LG-VA>β-LG-FA-VA>β-LG-FA 和 β-LG;与β-LG 比较,复合物β-LG-FA-VA和β-LG-VA的抗原性降低,但β-LG-VA-FA的抗原性提高;复合物 β-LG-FA、β-LG-VA、β-LG-FA-VA 和 β-LG-VA-FA 的热变性温度较β-LG均降低。三、模拟体外消化实验表明:由于FA和VA不同的结合顺序对β-LG本身结构的影响不同,因此复合物对胃蛋白酶的敏感度也不同,表现出不同的水解度。在胃水解过程中β-LG-FA的水解度最低,三元复合物β-LG-FA-VA的水解度最高。复合物β-LG-VA-FA和β-LG-VA的水解度与β-LG的水解度没有显著差异。进一步经肠部模拟水解后,β-LG和复合物在120 min后都可达到水解平衡。利用HPLC对复合物中FA和VA的释放率测定表明,在胃消化阶段,除β-LG-FA-VA SD中FA的释放率达到50%以外,β-LG-FA SD和β-LG-VA-FA SD中FA的释放率均小于38%,进一步经模拟肠部水解后,FA释放率可达到83%以上;但在复合物中VA的释放过程就显得比较复杂,可在胃酶解阶段就达到很高的释放率,进一步肠酶解后,受βH和胰蛋白酶的作用,释放率表现为逐渐下降。通过荧光光谱数据可表明VA与蛋白酶发生了相互作用,可能是导致其在肠部的释放率显著下降的原因。间接ELISA结果表明,经体外消化之后,除β-LG-FA SD的抗原性与β-LG SD 无差别之外,β-LG-FA-VA SD、β-LG-VA-FA SD 及 β-LG-VA SD 的半抑制浓度均有所增加,即抗原性均低于β-LGSD。因此β-LG可以同时与FA和VA相互作用形成稳定的三元复合物,且经体外消化后,复合物的抗原性较原β-LG消化后的抗原性降低。