椰子球蛋白与儿茶素的非共价相互作用：结构解析与功能提升机制研究

　　推荐：本研究针对椰子球蛋白(CG)乳化性能不足的问题，通过探究其与三种儿茶素(GC/EC/EGCG)的非共价相互作用机制，发现EGCG通过氢键和范德华力显著改变CG二级结构，使复合物抗氧化能力提升4倍以上，乳化活性(EAI)达92.15±2.32 m2/g。该研究为植物蛋白-多酚功能复合物开发提供理论依据。

　　

椰子作为热带地区重要的经济作物，其丰富的蛋白质资源却因功能特性限制未能充分开发利用。椰子球蛋白(CG)作为椰肉中含量超过60%的主要蛋白组分，虽然具有天然乳化能力和抗氧化特性，但实际应用中仍存在乳化稳定性不足、生物利用率低等瓶颈问题。与此同时，茶多酚中的儿茶素类物质因其出色的生物活性备受关注，但如何提高其生物可及性一直是营养递送领域的挑战。

针对这一系列问题，海南大学食品科学与工程学院的研究团队在《LWT》发表了创新性研究。该工作系统探究了三种结构差异的儿茶素——没食子儿茶素(GC)、表儿茶素(EC)和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)与CG的非共价相互作用机制，并首次阐明了这种相互作用对蛋白功能特性的调控规律。

研究采用多尺度技术联用的策略：通过荧光光谱和三维荧光分析蛋白构象变化；圆二色谱(CD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)解析二级结构改变；分子对接和100 ns分子动力学模拟揭示结合位点与动态行为；体外消化实验评价生物可及性；同时测定乳化活性指数(EAI)、ζ-电位等功能指标。

在结构机制方面，研究发现：1）荧光猝灭实验证实三种儿茶素均通过静态猝灭机制与CG结合，EGCG的猝灭常数(K_sv)最高达2.522×10⁴ L/mol；2）CD分析显示EGCG使CG的α-螺旋含量从6.77%提升至11.93%，随机 coil结构减少14.59%；3）分子对接发现EGCG与CG的Thr56、Glu71等残基形成7个氢键，比GC/EC多2-3个；4）分子动力学模拟显示EGCG-CG复合物在100 ns内RMSD稳定在0.4-0.6 nm。

功能提升表现为：1）抗氧化能力方面，100 μmol/L EGCG使CG的DPPH清除率从17.99%提升至93.95%；2）乳化性能上，EGCG复合物的EAI达92.15±2.32 m²/g，乳化稳定时间(ESI)延长至78.92±2.83分钟；3）界面张力分析显示EGCG使CG-MCT界面张力降低46%；4）体外消化实验证实EGCG复合物的儿茶素生物可及性比游离形式提高2.3倍。

该研究创新性地揭示了EGCG的没食子酰基和多个羟基是其功能增效的关键结构特征。这些发现不仅为植物蛋白-多酚相互作用提供了分子层面的理论解释，更开创性地提出了一种通过非共价修饰提升椰子蛋白功能特性的新策略。所开发的CG-EGCG复合物在功能性乳液、抗氧化食品等领域具有明确的应用前景，同时为其他植物蛋白资源的高值化利用提供了可借鉴的技术路径。