近年来,随着可可乳、果乳和奶茶等饮品的流行,多酚与蛋白质间的作用逐渐成为功能食品研究领域的热点话题。现在关于茶多酚与乳蛋白作用的研究主要集中在茶多酚与乳蛋白二者间相互作用对各自功能特性的影响,而关于在消化系统中茶多酚、乳蛋白、消化酶三者间的竞争相互作用关系如何及其对复合物营养和功能性存在怎样的影响尚不清楚。因此,本课题探讨在胃肠pH环境下,茶多酚与乳蛋白、茶多酚与消化酶间的相互作用机制以及三者间竞争相互作用对茶多酚生物可及性、乳蛋白的消化性以及体系抗氧化性的影响情况,为提升茶多酚的生物可及性和健康功效,以及奶茶类功能食品的加工制造提供理论依据。通过荧光光谱、圆二色谱、分子对接和酶动力学方法研究了在胃肠pH环境下,表儿茶素(EC)、没食子儿茶素(EGC)和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)等茶多酚与乳蛋白(β-乳球蛋白、β-酪蛋白),茶多酚与消化酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶)间的相互作用及机理。结果表明,茶多酚对乳蛋白或消化酶都有较强的荧光猝灭效应,荧光猝灭过程属于静态猝灭。在胃pH环境中,茶多酚与乳蛋白、胃蛋白酶的相互作用强弱顺序为β-酪蛋白>β-乳球蛋白>胃蛋白酶。在肠pH环境中,EGCG和EGC与蛋白质的亲和力大小顺序均为β-乳球蛋白>胰蛋白酶>β-酪蛋白,而EC与蛋白的结合强度为β-酪蛋白>β-乳球蛋白>胰蛋白酶。三种茶多酚与乳蛋白或消化酶的结合力大小顺序为:EGCG>EC>EGC。在消化环境中,茶多酚与乳蛋白和消化酶的相互作用大约有一个结合位点。在胃pH条件下,EGCG与胃蛋白酶或β-酪蛋白、EGC-β-乳球蛋白、EC-β-酪蛋白的作用过程中通过范德华力或氢键结合。而EGC-β-酪蛋白、EGC和EC与胃蛋白酶或β-乳球蛋白反应过程中,疏水相互作用是主要结合力。对于EGCG-β-乳球蛋白体系,主要是静电和疏水相互作用。在肠pH环境中,疏水相互作用是EGCG与胰蛋白酶、β-酪蛋白和β-乳球蛋白、EGC和β-酪蛋白以及EC和胰蛋白酶之间的主要结合力。EGC-胰蛋白酶、EGC-β-乳球蛋白、EC-β-酪蛋白和EC-β-乳球蛋白间主要通过范德华力或氢键结合。圆二色谱、分子对接研究表明在胃肠pH环境下,与茶多酚结合会显著影响乳蛋白、胃蛋白酶、胰蛋白酶二级结构的组成,改变蛋白构象。同时,依照分子对接实验中能量越低形成复合物越稳定的原则,在消化过程中,茶多酚会先与β-乳球蛋白结合形成复合物,茶多酚与β-乳球蛋白或消化酶复合物的稳定性为:EGCG>EC>EGC。而酶学实验表明EGCG、EGC、EC对胃蛋白酶和胰蛋白酶的酶活有抑制作用,且抑制强度为EGCG>EC>EGC,其中EGCG对胃蛋白酶和胰蛋白酶的抑制类型均为非竞争性抑制,EGC和EC对两种酶的抑制类型均为竞争性抑制,茶多酚与胰蛋白酶的相互作用强度要高于与胃蛋白酶的作用。论文通过模拟体外消化实验,研究了体外消化时茶多酚、乳蛋白、消化酶三者竞争作用对茶多酚生物可及性、蛋白质的消化性和体系抗氧化性的影响。结果表明,当茶多酚-乳蛋白亲和力大于茶多酚-消化酶时,茶多酚先与乳蛋白结合,随后消化酶水解蛋白释放茶多酚,因此三者间竞争相互作用会提高茶多酚的生物可及性。反之茶多酚先与消化酶作用抑制消化酶活性,抑制蛋白水解,致使茶多酚与蛋白结合降低茶多酚生物可及性。在EGCG、EGC、EC和消化酶体系中加入β-乳球蛋白时,生物可及性分别提升了252.6%、85.0%、37.0%;加入β-酪蛋白后,EGCG、EGC的生物可及性降低,下降了31.5%、5.6%,而EC的生物可及性升高,上升了43.4%。对比茶多酚-消化酶和茶多酚-乳蛋白-消化酶体系,发现在胃肠消化环境中,茶多酚-乳蛋白-消化酶体系中ABTS自由基清除能力和铁离子还原力均要高于茶多酚-消化酶体系,经过胃肠消化阶段,EGCG/EGC-β-乳球蛋白-胰蛋白酶体系的抗氧化性高于EGCG/EGC-β-酪蛋白-胰蛋白酶体系,而EC结果相反。通过测定体外消化环境中乳蛋白的水解度,发现在三者作用的复合体系中,β-酪蛋白和β-乳球蛋白的水解度下降,在胃消化阶段加入EGCG、EGC和EC使蛋白水解度分别下降20.64%、12.87%、17.69%和34.21%、17.48%、24.31%,肠消化阶段分别下降22.27%、15.48%、20.16%和36.26%、22.90%、27.92%,胃消化阶段下降程度要小于小肠消化阶段,β-乳球蛋白的水解度下降程度大于β-酪蛋白。茶多酚对β-酪蛋白和β-乳球蛋白水解的抑制强度顺序是:EGCG>EC>EGC,和茶多酚与消化酶作用强度大小顺序相一致。由此可知,茶多酚与乳蛋白、茶多酚与消化酶间的竞争相互作用会影响乳蛋白的消化吸收。