玉米醇溶蛋白（zein）与二氢米瑞辛（dihydromyricetin）异构体之间的手性依赖性相互作用：结合机制与胃肠道行为

《Food Research International》：Chirality-dependent interaction between zein and dihydromyricetin isomers: binding mechanism and gastrointestinal behaviour

　　立体异构体DMY与zein的相互作用及其消化释放特性研究表明，(2R,3R)-DMY结合力最强（荧光淬灭常数3.2×10? L·mol?1），分子动力学模拟显示其RMSD为0.26 nm，结合能-38.2 kcal/mol，体外消化显示该异构体释放量最低且抗氧化活性显著提升。

　　本研究探讨了二氢槲皮素（Dihydromyricetin，简称DMY）的立体异构体与玉米醇溶蛋白（zein）之间的相互作用及其在模拟消化过程中的释放行为。DMY是一种从植物中提取的天然二氢黄酮类化合物，因其具有抗氧化、抗肿瘤、抗菌和免疫调节等多种生物活性而受到关注。然而，由于其水溶性差和渗透性低，DMY在口服生物利用度方面存在一定的限制。因此，研究DMY与蛋白质的相互作用，尤其是其立体化学特性对这些相互作用的影响，对于开发高效的蛋白质基递送系统具有重要意义。

在本研究中，DMY的三种立体异构体——（2R, 3R）-DMY、（2S, 3S）-DMY和外消旋（rac）-DMY——被用来评估其与zein形成复合物的能力。zein是一种从玉米中提取的蛋白质，具有安全性和良好的应用前景。它含有多个疏水区域和氢键作用位点，能够与多酚类分子形成稳定的复合物。通过结合多种分析技术，包括荧光光谱法、分子动力学模拟和体外消化模型，研究人员系统地比较了不同DMY构型与zein之间的结合亲和力、结合位点特异性以及复合物结构的变化。同时，还评估了这些复合物在模拟消化过程中的释放特性及其抗氧化活性。

实验结果显示，所有DMY-zein复合物的粒径均比原始zein更小，且ζ电位更高。这表明DMY与zein的结合显著改变了zein的自组装行为。DMY分子能够部分展开zein的蛋白质链，暴露原本被掩盖的疏水基团，从而促进更紧密的结合和更小的颗粒形成。进一步的荧光猝灭分析表明，（2R, 3R）-DMY与zein形成的复合物具有更高的猝灭常数和结合常数，这说明其与zein的结合更为紧密。分子动力学模拟进一步验证了这一发现，结果显示（2R, 3R）-DMY与zein的结合具有更低的平均均方根偏差（RMSD）和更负的结合能，表明其在结构上更为稳定。

在体外消化实验中，研究发现（2R, 3R）-DMY-zein复合物在肠道阶段的DMY累积释放量最低。这意味着（2R, 3R）-DMY在与zein结合后，能够更有效地被保留，从而减少其在消化过程中的损失。此外，DMY-zein复合物的消化产物，尤其是（2R, 3R）-DMY-zein复合物，表现出显著增强的抗氧化活性，这表明通过与蛋白质结合，DMY的生物功能得到了提升。

这些结果表明，DMY的立体构型是其与zein相互作用和消化释放行为的关键因素。不同立体异构体与zein的结合能力存在显著差异，这种差异可能源于分子结构的不对称性以及其与蛋白质结合位点的匹配程度。通过调节DMY的立体构型，可以优化其与蛋白质的相互作用，从而提高其在功能性食品中的稳定性和生物利用度。

此外，研究还强调了立体选择性在蛋白质-多酚相互作用中的重要性。不同立体异构体可能与蛋白质的不同结合位点产生不同的相互作用模式，进而影响复合物的结构特性和功能表现。例如，（2R, 3R）-DMY可能更倾向于与zein的某些特定区域结合，而（2S, 3S）-DMY和外消旋（rac）-DMY则可能表现出不同的结合亲和力和结构稳定性。这种立体选择性不仅影响复合物的形成，还可能对它们的消化行为和生物活性产生深远影响。

研究还指出，DMY的立体异构体在体内表现出不同的药代动力学特性。例如，（+）-DMY（右旋）在小鼠体内的促炎因子白细胞介素-10（IL-10）水平提升效果优于外消旋DMY，这表明其具有更强的抗炎活性。此外，（+）-DMY的半衰期较长，且其曲线下面积（AUC0–t）略高于外消旋DMY，这进一步说明了立体化学在药物分布和代谢中的作用。因此，通过控制DMY的立体构型，可以优化其在体内的代谢路径和生物利用度。

本研究的发现为设计基于立体异构多酚-蛋白质复合物的靶向递送系统提供了理论依据。通过选择具有特定立体构型的DMY，可以增强其与蛋白质的结合能力，提高其在消化过程中的稳定性，并增强其生物活性。这不仅有助于提升功能性食品中活性成分的利用效率，还可能为开发新型药物递送系统提供思路。未来的研究可以进一步探讨不同立体异构体在不同蛋白质中的结合行为，以及其在实际应用中的效果。

在实际应用中，考虑到DMY在提取和结晶过程中可能受到金属离子、pH值和温度等因素的影响，导致其立体构型发生变化，因此在生产过程中需要严格控制这些条件，以确保最终产品中DMY的立体构型符合预期。此外，还可以通过调整蛋白质的结构或环境条件，如pH值、离子强度和温度，来优化DMY与蛋白质的结合行为，从而进一步提高其在功能性食品或药物递送系统中的应用潜力。

总之，本研究通过系统分析DMY的不同立体异构体与zein的相互作用，揭示了立体化学在蛋白质-多酚复合物形成和功能表现中的关键作用。这些发现不仅有助于理解DMY的生物行为，还为开发更高效的蛋白质基递送系统提供了重要的理论支持。未来的研究可以结合更多的实验手段和实际应用案例，进一步验证和拓展这些结论，以推动功能性食品和药物递送领域的创新发展。