【摘 要】
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含有多酚类物质的功能性乳饮料由于其健康特性受到广大消费者的关注,但生物利用性是多酚在体内发挥健康功能的前提。多酚的生物利用性普遍较差,这不仅与多酚自身结构有关,还受到食物基质中其他组分及食品加工等因素的影响。然而,目前较少有研究关注食品加工过程对含多酚乳饮料体系中抗氧化活性、多酚生物利用性及蛋白-多酚相互作用的影响。本研究以酪蛋白(CN)及三种食品中常见的多酚包括矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(C3G
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含有多酚类物质的功能性乳饮料由于其健康特性受到广大消费者的关注,但生物利用性是多酚在体内发挥健康功能的前提。多酚的生物利用性普遍较差,这不仅与多酚自身结构有关,还受到食物基质中其他组分及食品加工等因素的影响。然而,目前较少有研究关注食品加工过程对含多酚乳饮料体系中抗氧化活性、多酚生物利用性及蛋白-多酚相互作用的影响。本研究以酪蛋白(CN)及三种食品中常见的多酚包括矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(C3G)、绿原酸(CA)和根皮苷(Phl)作为研究对象,选择两种常见的加工方式(酶解处理及热处理),探讨了不同加工处理对蛋白-多酚复合体系抗氧化活性及多酚生物利用性的影响,并研究了不同加工条件下蛋白-多酚相互作用模式及其变化,以期为提高含多酚乳饮料的健康功能品质提供理论依据和指导。主要研究内容及结果如下:首先,利用碱性蛋白酶水解CN制得不同分子量分布的酪蛋白水解产物(CNHs),通过ABTS(2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)自由基清除能力和铁离子还原能力(FRAP)评估了抗氧化活性的变化,发现酶解可以增强CN的抗氧化活性,且酶解后CNHs-C3G复合物的FRAP和ABTS清除能力相比CN-C3G分别增强了3.13%~8.59%和6.60%~9.18%。CN/CNHs与C3G的结合使其复合体系ABTS清除能力呈现拮抗效应;CN与C3G结合对复合体系FRAP无明显(p>0.05)影响,而CNHs与C3G结合使FRAP产生协同效果。然后,研究了在不同热处理条件下(65℃/30 min,100℃/15 min和121℃/15 min),β-CN以不同摩尔比(10:1,1:1和1:10)与CA和Phl混合后,复合体系抗氧化活性及CA和Phl体内生物利用性的变化。结果发现,经不同温度热处理后β-CN-CA、β-CN-Phl复合体系ABTS自由基清除能力分别增强4.36%~19.98%和5.53%~38.36%,β-CN-CA的FRAP减弱8.11%~45.67%,而β-CN-Phl的FRAP无显著变化(p>0.05);且不同热处理下β-CN与CA、Phl复合后均在FRAP中产生协同增强效果,而在ABTS自由基清除能力存在拮抗效应。CA热稳定性较差,在高温热处理下易发生异构化,β-CN在一定程度上可以保护CA,而Phl热稳定性较好,热处理不会对其产生明显影响。不同热处理下β-CN-CA、β-CN-Phl复合物在大鼠体内的药代动力学结果表明,热处理对CA和Phl生物利用度产生不同程度的影响,经65℃、100℃和121℃处理后CA生物利用度分别下降17.36%、47.70%和55.84%,而Phl生物利用度在65℃和100℃处理后无显著变化(p>0.05),但121℃处理后降低58.71%。最后,通过荧光光谱、圆二色谱、红外光谱、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)、凝胶电泳(SDS-PAGE)、粒径分布和氨基酸分析研究了不同加工条件下CN/CNHs与C3G以及β-CN与CA、Phl的相互作用。结果表明,CN经过酶解后,与C3G的作用力类型从氢键或范德华力转变为疏水作用,且作用力强度分别减弱了68.79%(CNH-1)、83.33%(CNH-2)和64.89%(CNH-3)。酶解处理使CN构象更为开放和无序,C3G-CN/CNHs相互作用对蛋白二级结构影响很小。酶解及与C3G结合均使得蛋白质颗粒粒径增大。对于β-CN-CA和β-CN-Phl体系,25℃条件下β-CN与CA、Phl分别主要以疏水作用、氢键或范德华力发生相互结合,不同热处理不会改变其作用力类型,但影响结合力强弱,经65℃和100℃处理后β-CN与CA、Phl的相互作用强度无显著变化(p>0.05),但121℃处理后分别减弱84.30%和62.86%。热处理及与CA和Phl的相互作用均不会对β-CN的二级结构产生明显影响。MALDI-TOF-MS、SDSPAGE和氨基酸分析表明,在不同热处理条件下,β-CN与CA和Phl间可能不存在共价键结合。不同加工条件下的酪蛋白-多酚相互作用使复合体系抗氧化性产生不同程度的拮抗/协同效应,且相互作用强弱与加工后多酚生物利用性的变化呈现显著相关性。
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