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随着营养科学的深入发展,我国已经进入大健康时代,乳成分的功能及应用得到了更多的关注。目前我国的乳制品产业尚存在产品结构单一,同质化严重等不足,而未来发展应集中在优化乳产品结构和开发功能乳品方面。功能乳品中的活性蛋白与植物活性分子是常用添加剂,对人体有抗氧化、保健等功效,由此研究活性蛋白与植物活性分子之间的相互作用机制及所生成复合物的功能特性对功能乳品的设计与开发提供理论依据及实践指导。乳铁蛋白作为乳中的活性蛋白,具有多种表面性质和功能活性,深受广大消费者认可,且具有巨大的科学研究和产业化发展潜力。植物活性分子在疾病预防及人体健康方面发挥着重要作用,但部分疏水性植物活性分子生物活性发挥受限,制约了相关产业的发展,其体外稳态保持和体内靶向递送是食品领域亟待解决的关键科学问题。基于此,为了建立乳源功能载体体系,开发功能乳制品,本文以乳中活性蛋白乳铁蛋白为切入点,制备了多种乳铁蛋白-植物活性分子非共价复合物,阐明了乳铁蛋白与植物活性分子之间的非共价相互作用机制,探究了乳铁蛋白-植物活性分子复合物的理化性质与功能活性,开发了乳铁蛋白-人参皂苷Rg3水包油型纳米乳液,评价了乳铁蛋白作为递送载体的潜力,对理解乳铁蛋白与植物活性分子的结合和相互作用模式,以及拓展开发功能乳制品提供了理论基础和新思路。本文的主要研究内容和结论如下:(1)制备了乳铁蛋白-人参皂苷Rg3非共价复合物,并进一步制备了乳铁蛋白与人参皂苷Rg3水包油型纳米乳液,表明乳铁蛋白作为递送载体的潜力。通过紫外光谱、荧光光谱、圆二色谱、表面疏水性等方法研究了乳铁蛋白与人参皂苷Rg3的相互作用模式和乳铁蛋白二级结构的变化。实验表明人参皂苷Rg3可以淬灭乳铁蛋白的内源荧光,且自发形成摩尔比为1:1的复合物。通过热力学分析及分子对接研究乳铁蛋白与人参皂苷Rg3的相互作用力,表明氢键和范德华力是它们相互作用的主要驱动力。最后通过制备乳铁蛋白与人参皂苷Rg3水包油型纳米乳液,评估纳米乳液的微观结构、储藏稳定性等,发现除了在储存期间形成极少量的大液滴颗粒外,人参皂苷Rg3的引入并没有明显改变其特性。(2)制备了乳铁蛋白-人参皂苷Re/Rb1的非共价复合物,发现人参皂苷Re/Rb1可以增强乳铁蛋白的起泡性能,为功能乳品的开发提供理论基础。通过紫外光谱、荧光光谱、圆二色谱等方法研究了乳铁蛋白与人参皂苷Re/Rb1的相互作用模式和乳铁蛋白二级结构的变化。实验表明人参皂苷Re/Rb1可以淬灭乳铁蛋白的内源荧光,且人参皂苷Re/Rb1可以与乳铁蛋白自发形成摩尔比为1:1的复合物。通过热力学分析及分子对接研究乳铁蛋白与不同结构人参皂苷的相互作用力,表明氢键和范德华力是它们相互作用的主要驱动力。探讨了不同结构的人参皂苷与乳铁蛋白形成复合物对蛋白质理化性质的影响,考察了复合物的乳化性、起泡性,发现人参皂苷Re/Rb1的加入并没有对乳铁蛋白的乳化活性指数产生显著影响,但乳铁蛋白的乳化稳定性分别从219.17 min和165.35 min下降到89.17 min和90.20 min,乳铁蛋白的起泡性分别从141%和150%上升到200.67%和189.5%,而泡沫稳定性有下降趋势。(3)制备了乳铁蛋白-百里酚非共价复合物,验证乳铁蛋白-百里酚非共价复合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效果,为克服微生物感染提供一个新思路。通过紫外光谱、荧光光谱、圆二色谱、扫描电镜等方法研究了乳铁蛋白与百里酚相互作用模式和乳铁蛋白二级结构的变化。通过分子对接、动力学模拟研究乳铁蛋白与百里酚的相互作用力,表明在氢键和疏水相互作用的促进下,乳铁蛋白对百里酚有三个可能的结合位点和五个预测的稳定结合模式。最后通过测定最小抑菌浓度、生长曲线和抑菌活性,考察了乳铁蛋白-百里酚复合物的抗菌效果。实验表明,乳铁蛋白对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最低抑制浓度分别为>40 mg/m L和40 mg/m L,与百里酚结合后分别下降到10 mg/m L和5 mg/m L。(4)制备了乳铁蛋白-白藜芦醇/紫檀芪的非共价复合物,表明乳铁蛋白-白藜芦醇/紫檀芪复合物的抗氧化性能得到增强,为功能乳品的开发奠定基础。通过紫外光谱、荧光光谱、圆二色谱、扫描电镜等方法研究了乳铁蛋白与白藜芦醇/紫檀芪的相互作用模式和乳铁蛋白二级结构的变化。实验表明白藜芦醇/紫檀芪可以淬灭乳铁蛋白的内源荧光,且白藜芦醇和紫檀芪可以与乳铁蛋白自发形成摩尔比为1:1的复合物。并通过热力学分析、分子对接方法研究乳铁蛋白与不同结构的酚类化合物之间的相互作用力,实验表明在氢键和范德华力的作用下自发结合。通过结合自由能计算得知,乳铁蛋白-白藜芦醇体系中主要驱动力是氢键相互作用,而乳铁蛋白-紫檀芪体系中主要驱动力是范德华相互作用。与紫檀芪相比,白藜芦醇对乳铁蛋白显示出更强的结合能力和更多的结合点。最后考察了不同结构的酚类化合物与乳铁蛋白形成复合物的抗氧化性能,实验表明乳铁蛋白与白藜芦醇/紫檀芪复合物的抗氧化性显著增强,这可能是由于乳铁蛋白可以提高白藜芦醇/紫檀芪在水溶液中的溶解度。