楊 慧，曲也直，高雅然，烏日娜，武俊瑞*

（沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110000）

多酚類化合物是植物體內(nèi)重要的次生代謝產(chǎn)物，主要存在于人們?nèi)粘Ｊ秤玫拇罅抗咧?。目前，文獻(xiàn)中已報(bào)道的多酚高達(dá)10 000多種。多酚具有顯著的抗氧化、抑菌、抗過敏和抗衰老等功能，并作為天然色素的重要組成成分和抗氧化劑的主要來源，被廣泛應(yīng)用于食品和醫(yī)藥行業(yè)[1]。根據(jù)結(jié)構(gòu)，多酚類化合物可以分為多酚單體和聚合多酚（圖1）。其中，多酚單體根據(jù)其碳骨架特征又可劃分為酚酸類、黃酮類化合物和少量1,2-二苯乙烯和木酚素，主要包括綠原酸、咖啡酸、異黃酮、黃酮和花青素等；聚合多酚為多酚單體的低聚或多聚物，統(tǒng)稱單寧類物質(zhì)，包括水解型和縮合型多酚，如沒食子酸和原花青素等[2]。

圖1 植物多酚的分類及代表化合物[2]Fig.1 Classification and representative compounds of plant polyphenols[2]

蛋白質(zhì)是乳類、肉類、蛋類、谷物類、豆類等食品體系中的重要組成成分，其功能性直接影響食品的特性。多酚-蛋白質(zhì)共存現(xiàn)象在豆奶（大豆蛋白-黃酮）、奶茶（乳蛋白-茶多酚）、植物蛋白飲料（植物蛋白-植物多酚）等人們的日常飲食中普遍存在。研究表明，多酚類化合物具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，能在食品加工、儲(chǔ)存、消化過程中與蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用，形成多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物，進(jìn)而改變或增強(qiáng)兩者的功能以及生物利用度[3-4]。如表沒食子兒茶素沒食子酸酯（epigallocatechin gallate，EGCG）與牛乳中β-乳球蛋白（β-lactoglobulin，β-Lg）的復(fù)合物抑制人惡性黑色素瘤A375細(xì)胞和食管癌TE-1細(xì)胞活性的能力較單獨(dú)的EGCG分別提高了69.0%和63.7%[5]；茶多酚在泥鰍微凍貯藏過程中能顯著改善其肌原纖維蛋白的表面疏水性及溶解度[6]；姜黃素和雞蛋卵白蛋白（ovalbumin，OVA）的復(fù)合作用不僅增強(qiáng)了姜黃素的抗氧化活性，還提高了其溶解度和光穩(wěn)定性[7-8]。因此，多酚與蛋白質(zhì)的復(fù)合作用被認(rèn)為是有效改善蛋白質(zhì)和多酚功能特性從而擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域的一種安全、方便的策略。

本文主要從植物多酚與蛋白質(zhì)的關(guān)系出發(fā)，闡述影響多酚與蛋白質(zhì)相互作用的因素；同時(shí)重點(diǎn)總結(jié)了近幾年多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物的抗氧化性、消化性、致敏性和抑菌性等生物活性的研究進(jìn)展及其在食品醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用；并基于此對植物多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物未來的研究方向進(jìn)行了展望，以期為多酚和蛋白質(zhì)的合理高效利用及擴(kuò)大應(yīng)用范圍提供理論參考。

1 多酚-蛋白質(zhì)相互作用

多酚與蛋白質(zhì)通過相互作用可以形成多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物，但不同類型多酚與不同蛋白質(zhì)間的相互作用存在一定的差異[3]。影響多酚與蛋白質(zhì)相互作用的因素主要分為多酚類型、蛋白質(zhì)類型、化學(xué)結(jié)合類型和反應(yīng)條件等（圖2）。

圖2 影響多酚-蛋白質(zhì)相互作用的主要因素[3]Fig.2 Main factors affecting polyphenol-protein interactions[3]

1.1 多酚類型的影響

多酚分子大小、沒食子?；鶖?shù)量和結(jié)構(gòu)靈活性是影響多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物形成的重要因素。具體表現(xiàn)為縮合單寧比水解單寧更易與蛋白質(zhì)發(fā)生復(fù)合。Bohin等[9]研究發(fā)現(xiàn)原花青素中的黃烷-3-醇與牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA）的相互作用隨著其聚合度的增大而增強(qiáng)，而分子質(zhì)量相近的沒食子酸和阿魏酸與BSA的結(jié)合量相近，且簡單酚類物質(zhì)與蛋白質(zhì)的結(jié)合能力較聚合程度高、分子質(zhì)量大的多酚化合物弱。Dobreva等[10]通過對（+）-兒茶素、（-）-表兒茶素、（-）-表兒茶素沒食子酸酯、蘋果苷-3-葡萄糖苷、鞣酸、原花青素B4、沒食子酸、原花青素B2和原花青素低聚物9 種多酚與BSA及α-淀粉酶的結(jié)合能力進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，多酚與蛋白質(zhì)的相互作用還隨其沒食子?；鶖?shù)量的增加而增強(qiáng)，這可能是由于沒食子?；锌膳c蛋白質(zhì)分子形成氫鍵和疏水作用力的苯環(huán)和自由羥基，從而增強(qiáng)了多酚與蛋白質(zhì)的親和力。此外，多酚分子的靈活性越高、自由沒食子酰基數(shù)量越多，其與蛋白質(zhì)的結(jié)合位點(diǎn)越多，親和力越強(qiáng)。Frazier等[11]報(bào)道了多酚分子結(jié)構(gòu)的靈活性會(huì)影響B(tài)SA與明膠結(jié)合多酚的數(shù)量，即多酚可以通過分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而更好地暴露結(jié)合位點(diǎn)，與蛋白質(zhì)發(fā)生復(fù)合反應(yīng)。Sekowski等[12]也指出構(gòu)象變化能力有限的剛性鞣花單寧與蛋白質(zhì)的相互作用往往較弱。

1.2 蛋白質(zhì)類型的影響

蛋白質(zhì)的氨基酸組成和結(jié)構(gòu)也能顯著影響多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物的形成。蛋白質(zhì)和多酚發(fā)生相互作用的一個(gè)必要條件為蛋白質(zhì)/肽需要具有舒展的構(gòu)象和相當(dāng)大比例的脯氨酸，以便其形成松散的螺旋結(jié)構(gòu)和疏水性斑塊，從而與酚環(huán)結(jié)構(gòu)相結(jié)合。其中，富含脯氨酸的蛋白質(zhì)（proline-rich proteins，PRPs）通常就具有開放的隨機(jī)卷曲或類似膠原的螺旋結(jié)構(gòu)，更易與多酚產(chǎn)生氫鍵和疏水相互作用[13]。Amoako等[14]研究發(fā)現(xiàn)具有高彈性、多隨機(jī)螺旋結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)比結(jié)構(gòu)緊湊折疊的蛋白質(zhì)更易與多酚結(jié)合。根據(jù)等電點(diǎn)和糖基化程度可將PRPs分為3 類：酸性、堿性和糖基化PRPs，其中堿性PRPs比酸性和糖基化PRPs更易與多酚結(jié)合，大分子質(zhì)量PRPs與多酚的親和力較小分子質(zhì)量PRPs強(qiáng)[15]。除脯氨酸外，富含精氨酸和芳香族氨基酸（如色氨酸和酪氨酸）的蛋白質(zhì)也易與多酚通過疏水基團(tuán)相互作用。Soares等[16]研究發(fā)現(xiàn)（+）-兒茶素與α-淀粉酶（富含脯氨酸和色氨酸）的親和力高于球蛋白（BSA）。

1.3 化學(xué)結(jié)合類型的影響

多酚與蛋白質(zhì)相互作用力一般分為非共價(jià)作用（疏水作用和氫鍵）與共價(jià)作用（共價(jià)鍵和離子鍵）[17]。但不同多酚與不同蛋白質(zhì)的相互作用方式存在一定的差異。例如，多酚類化合物在堿性溶液中易氧化成相應(yīng)的醌，醌是一種反應(yīng)性親電中間體，容易與蛋白質(zhì)側(cè)鏈中賴氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸和色氨酸等親核物質(zhì)發(fā)生不可逆的共價(jià)結(jié)合；而蛋白質(zhì)與多酚非共價(jià)結(jié)合主要由于疏水作用和氫鍵，且為可逆反應(yīng)，其中疏水作用發(fā)生在蛋白質(zhì)脂肪族、芳香族氨基酸與多酚的苯環(huán)之間，氫鍵產(chǎn)生在蛋白質(zhì)的羰基（蛋白質(zhì)氨基酸及肽鍵的羰基）與多酚的羥基之間。研究發(fā)現(xiàn)，原花青素中的酚羥基和疏水區(qū)可以分別與小麥谷蛋白的羰基和疏水氨基酸結(jié)合，β-Lg與染料木素和山柰酚結(jié)合過程中起主要作用的也是疏水相互作用力[18-19]。此外，蛋白質(zhì)的H受體位點(diǎn)和多酚所攜帶的羥基之間的氫鍵在增強(qiáng)和穩(wěn)定多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)方面起重要作用[20]。值得注意的是，蛋白質(zhì)與多酚的復(fù)合通常會(huì)同時(shí)存在不同程度的非共價(jià)和共價(jià)作用力，但主要是非共價(jià)作用力。

1.4 其他影響因素

溶液pH值、反應(yīng)溫度、離子濃度、食物基質(zhì)成分等因素也會(huì)影響多酚-蛋白質(zhì)相互作用，其中溶液pH值不僅能夠改變多酚的化學(xué)結(jié)構(gòu)和氧化聚合程度，還能改變蛋白質(zhì)表面的靜電荷分布、分子構(gòu)象及溶解度，而反應(yīng)溫度主要通過影響氫鍵和疏水作用力，進(jìn)而影響多酚-蛋白質(zhì)相互作用。Prigent等[21]對單分子酚類化合物綠原酸（5-O-咖啡酰奎寧酸）與BSA、溶菌酶和α-乳白蛋白的非共價(jià)相互作用進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn)5-O-咖啡酰奎寧酸和BSA、溶菌酶的復(fù)合作用隨著溫度的升高而降低，且在酸性條件下，pH值對5-O-咖啡?？鼘幩崤cBSA的復(fù)合作用沒有顯著影響，但隨著pH值的增加，5-O-咖啡酰奎寧酸和溶菌酶間的復(fù)合作用增強(qiáng)，這可能是因?yàn)?-O-咖啡酰奎寧酸在堿性環(huán)境下自身氧化形成多個(gè)自由基或醌基，促進(jìn)了多酚與蛋白質(zhì)的共價(jià)結(jié)合。反應(yīng)體系中高濃度的鹽離子也會(huì)減少多酚與蛋白質(zhì)的結(jié)合位點(diǎn)數(shù)量，從而影響其相互作用。Rawel等[22]研究發(fā)現(xiàn)，槲皮素與BSA的結(jié)合常數(shù)隨溶劑中NaCl濃度的增加而降低。此外，食品基質(zhì)中的多糖、脂質(zhì)等成分也會(huì)與多酚反應(yīng)從而減少多酚與蛋白質(zhì)的結(jié)合位點(diǎn)，進(jìn)而抑制多酚-蛋白質(zhì)的相互作用[23]。

綜上所述，多酚與蛋白質(zhì)的相互作用受多酚類型（分子大小、沒食子?；鶖?shù)目和結(jié)構(gòu)靈活性）、蛋白質(zhì)類型（氨基酸組成和結(jié)構(gòu)）、溶液pH值（蛋白質(zhì)的電荷分布以及多酚穩(wěn)定性）和反應(yīng)溫度（蛋白質(zhì)構(gòu)象和非共價(jià)結(jié)合力）影響較大。然而，實(shí)際研究中往往還有其他因素的影響，且不同種類多酚與蛋白質(zhì)反應(yīng)之間可能存在協(xié)同或拮抗作用。因此在食品生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)蛋白質(zhì)選擇合適的多酚類型和反應(yīng)條件，是保證其具有最佳生物活性的重要前提。

2 多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物生物活性變化

多酚與蛋白質(zhì)的相互作用會(huì)改變兩者的功能和生物利用度，接下來重點(diǎn)歸納了近些年文獻(xiàn)中報(bào)道的多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物在抗氧化性、消化性、致敏性和抑菌性方面的變化。

2.1 抗氧化性

膳食多酚是人體抗氧化劑的主要來源，其抗氧化機(jī)制多為抑制參與生成過量活性氧類物質(zhì)的促氧化酶活力、螯合過渡金屬離子或者清除自由基等。如膳食黃酮類多酚可通過抑制還原型輔酶II發(fā)揮體內(nèi)抗氧化劑的作用，還原型輔酶II被認(rèn)為是血管壁中超氧陰離子的主要來源[24]。研究表明，多酚-蛋白質(zhì)的相互作用對其復(fù)合物抗氧化性有正反兩方面。一方面，多酚-蛋白質(zhì)的相互作用對多酚清除自由基活性有掩蔽作用，降低了多酚的抗氧化潛能。Rohn等[25]研究發(fā)現(xiàn)槲皮素與BSA共價(jià)結(jié)合后，減少了蛋白質(zhì)與酚羥基結(jié)合的某些必需氨基酸（賴氨酸的ε-氨基和半胱氨酸的硫醇基團(tuán)）的數(shù)量，從而使復(fù)合物的抗氧化活性下降了79%。Medina等[26]證實(shí)了EGCG等茶多酚與乳鐵蛋白的相互作用減少了反應(yīng)體系中游離EGCG的含量從而降低了其抗氧化活性。Serafini等[27]也指出乳蛋白與巧克力中黃酮類多酚發(fā)生作用后，降低了黃酮的抗氧化活性。Xiao Jianbo等[28]研究發(fā)現(xiàn)膳食黃酮類多酚與乳蛋白的親和力越強(qiáng)，其復(fù)合物1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除能力越弱，推測多酚類化合物與蛋白質(zhì)結(jié)合會(huì)影響其自身的解離，從而降低其抗氧化性。另一方面，槲皮素與大豆分離蛋白（soy protein isolate，SPI）、α-生育酚與血漿蛋白的結(jié)合均提高了復(fù)合物的抗氧化活性，綠原酸與乳清分離蛋白的共價(jià)作用也顯著增強(qiáng)了其抗氧化活性，且抗氧化活性同綠原酸結(jié)合量成正比，推測可能是多酚與蛋白質(zhì)結(jié)合后，蛋白質(zhì)的保護(hù)作用抑制了胃腸道中促氧化酶活性，使多酚順利通過上消化道轉(zhuǎn)運(yùn)到結(jié)腸[29-31]。

2.2 消化性

在機(jī)體胃腸道中，多酚類化合物與蛋白質(zhì)的相互作用也可以改變蛋白質(zhì)的消化性，其相互作用對消化性的影響同樣具有兩面性。一方面，許多研究表明多酚會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的消化率下降。Rawel等[32]通過比較綠原酸-BSA復(fù)合物與天然BSA的胰蛋白酶消化率發(fā)現(xiàn)，綠原酸-BSA復(fù)合物經(jīng)蛋白酶消化24 h的消化率等同于天然蛋白消化5 min，即多酚降低了蛋白質(zhì)的消化率，這主要?dú)w因于其相互作用破壞了BSA中半胱氨酸、賴氨酸和色氨酸等必需氨基酸結(jié)構(gòu)。Viva等[33]的研究指出多酚的加入降低了菜豆蛋白的溶解度，使其產(chǎn)生沉淀，進(jìn)而降低了蛋白質(zhì)的消化率。Zhang Yan等[34]通過模擬體外消化實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)黑豆蛋白的水解度隨著其總多酚含量升高而降低，這可能是由于多酚與蛋白質(zhì)結(jié)合后，削弱了蛋白酶水解肽鍵的能力。類似的，雞肉蛋白、魚肉蛋白、牛肉蛋白與茶多酚結(jié)合后同樣降低了其消化性[35]。另一方面，也有文獻(xiàn)報(bào)道多酚能夠改善蛋白質(zhì)的消化率。Jiang Lianzhou等[36]研究指出黑米花青素與SPI的結(jié)合提高了蛋白質(zhì)的消化率，消化率隨著黑米花青素結(jié)合量的增加而增大，且消化產(chǎn)物具有較高的抗氧化性。兒茶素與β-伴大豆球蛋白的相互作用改變了蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)，增加了其與消化酶的結(jié)合位點(diǎn)數(shù)量，進(jìn)而提高了蛋白的消化率[37]。由于消化道是一個(gè)復(fù)雜的穩(wěn)態(tài)內(nèi)環(huán)境，目前對于多酚、蛋白質(zhì)和消化酶類在人體消化環(huán)境中的相互作用及其對蛋白質(zhì)消化率影響的作用機(jī)制仍需進(jìn)一步探索。

2.3 致敏性

不同多酚在不同的反應(yīng)條件下會(huì)對蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)中α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲產(chǎn)生不同的影響。研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚與牛乳酪蛋白的相互作用會(huì)使酪蛋白中的α-螺旋、β-折疊相對含量減少，無規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)相對含量增加，且結(jié)合力隨著酚羥基數(shù)目的增加而增強(qiáng)[38]。此外，EGCG與SPI的相互作用也會(huì)導(dǎo)致SPI結(jié)構(gòu)中的β-折疊向α-螺旋轉(zhuǎn)換，且隨著EGCG濃度的增大，這種轉(zhuǎn)換作用加強(qiáng)[39]。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化可能會(huì)改變過敏原構(gòu)象性表位的空間結(jié)構(gòu)或者線性表位的組成，且這些變化均具有升高、降低甚至消除蛋白質(zhì)致敏性的可能。換言之，多酚與致敏蛋白形成復(fù)合物可能導(dǎo)致后者結(jié)構(gòu)改變，從而間接調(diào)節(jié)過敏反應(yīng)?，F(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道牛乳中乳清蛋白和雞蛋中的OVA均可與綠原酸相互作用，通過改變蛋白的二級結(jié)構(gòu)，破壞其構(gòu)象性表位或線性表位組成，降低牛乳和雞蛋致敏性[40-41]。姜黃素、蘋果多酚與OVA的復(fù)合作用也可通過抑制輔助型T細(xì)胞2（T helper 2 cell，TH2）型相關(guān)細(xì)胞因子白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-4、IL-5和IL-13的分泌來有效減弱其過敏反應(yīng)癥狀[42-43]。此外，OVA也可與兒茶素、槲皮素共價(jià)結(jié)合來降低雞蛋的致敏性[44-45]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，兒茶素還可以有效降低人嗜堿性粒細(xì)胞表面免疫球蛋白（immunoglobulins，IgE）高親和力受體Fc?RI mRNA的表達(dá)，從而抑制效應(yīng)細(xì)胞發(fā)生脫顆粒和組胺釋放，從而達(dá)到緩解過敏反應(yīng)的效果[46]。類似的，海洋來源的活性物質(zhì)褐藻多酚也是通過此機(jī)制降低了花生過敏原（Ara h 1、Ara h 2、Ara h 3、Ara h 6）的致敏性[47]。Plundrich等[48]利用化學(xué)信息學(xué)方法研究了越桔果實(shí)中42 種不同多酚類物質(zhì)與花生過敏原Ara h 2結(jié)合并抑制其免疫球蛋白IgE結(jié)合表位的可能性，免疫印跡結(jié)果顯示花青素和綠原酸與Ara h 2作用后，其致敏性分別下降了37%和50%。Tantoush等[49]也指出綠茶多酚與β-Lg、Ara h 1和Ara h 2可形成易腸胃消化降解的復(fù)合物，從而導(dǎo)致其致敏性下降。值得注意的是，非黃酮類多酚化合物白藜蘆醇與OVA的結(jié)合暴露了蛋白內(nèi)部的IgG和IgE結(jié)合位點(diǎn)，使得OVA的潛在致敏性增強(qiáng)[50]。綜上所述，多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物致敏性降低多是由于其結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致表位被破壞，而有關(guān)致敏蛋白與多酚的結(jié)合位點(diǎn)及作用力類型、復(fù)合物對免疫細(xì)胞的影響等報(bào)道較少。

2.4 抑菌性

植物多酚作為新型生物保鮮劑，因其來源廣泛、作用溫和、抑菌效果好和不良副作用較少而備受關(guān)注，常被應(yīng)用于肉制品、水產(chǎn)品和果蔬制品。現(xiàn)有文獻(xiàn)表明，多酚與蛋白質(zhì)的相互作用會(huì)影響其抑菌效果。Fu Shalu等[51]研究發(fā)現(xiàn)綠原酸-明膠的復(fù)合物相較于綠原酸，對大腸桿菌、銅綠假單胞菌、單核細(xì)胞增生李斯特菌和葡萄球菌活性的抑制作用顯著增強(qiáng)。迷迭香酸與乳清蛋白共價(jià)結(jié)合后的復(fù)合物也具有顯著的抗金黃色葡萄球菌活性，而當(dāng)乳清蛋白單獨(dú)作用時(shí)，并不能抑制任何細(xì)菌的生長，這可能取決于乳清蛋白反應(yīng)基質(zhì)中多酚生物活性的有效性[52]。此外，在豆奶發(fā)酵過程中添加茶多酚可以有效促進(jìn)保加利亞乳桿菌的生長，抑制嗜酸乳桿菌和嗜熱鏈球菌的繁殖[53]。ben Arfa等[54]通過向SPI中添加一定量的肉桂醛和香芹酚，發(fā)現(xiàn)其復(fù)合物會(huì)對灰霉病菌、大腸桿菌的生長具有抑制作用。綜上所述，多酚與蛋白質(zhì)的復(fù)合物通常具有良好的抑菌特性，其抑菌機(jī)制可能是改變了微生物細(xì)胞膜的通透性，并影響其細(xì)胞內(nèi)某些酶的表達(dá)，或破壞其細(xì)胞壁等[55]。然而，不可忽視的是，目前多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物還存在著抑菌范圍小、抑菌效果弱等問題。

近年來文獻(xiàn)中報(bào)道的多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物在抗氧化、消化性、致敏性和抑菌性方面的變化總結(jié)如表1所示。

表1 多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物生物活性變化Table 1 Biological activities of polyphenol-protein complexes

總體而言，多酚與蛋白質(zhì)的相互作用對兩者的功能和生物利用度都具有顯著的影響，尤其是在抗氧化性、消化性、致敏性和抑菌性方面。然而，現(xiàn)有的多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物的生物活性測定多是基于體外測定，且活性差異與結(jié)構(gòu)改變、機(jī)體腸道菌群變化的內(nèi)在關(guān)聯(lián)還不太清楚，需在今后進(jìn)一步研究。

3 多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物的應(yīng)用

多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物由于特有的結(jié)構(gòu)和生物活性，可以被制備為功能性乳液、脂質(zhì)體、微膠囊、納米顆粒等新型復(fù)合體，還可以作為金屬納米粒子的穩(wěn)定劑[56]。本文就近年來關(guān)于多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物應(yīng)用的文獻(xiàn)進(jìn)行分析總結(jié)，重點(diǎn)綜述了其在新型抗氧化乳化劑、可食用膜及藥物緩釋載體方面的應(yīng)用。

3.1 新型抗氧化乳化劑

研究發(fā)現(xiàn)，多酚與蛋白質(zhì)的復(fù)合物作為新型抗氧化乳化劑，不僅具有良好的乳化性能，還可以有效保護(hù)易氧化食物基質(zhì)中的活性物質(zhì)[57]。Yi Jiang等[58-59]研究發(fā)現(xiàn)兒茶素-β-Lg復(fù)合物和兒茶素-α-乳球蛋白復(fù)合物均可作為乳化劑包埋β-胡蘿卜素，且能夠有效抑制β-胡蘿卜素發(fā)生氧化降解。綠原酸-乳鐵蛋白、EGCG-乳清蛋白復(fù)合物也可以顯著提高乳化液中β-胡蘿卜素的化學(xué)穩(wěn)定性[60-61]。Feng Jin等[62]研究指出兒茶素-OVA復(fù)合物包埋的魚油乳液具有粒徑小、貯存穩(wěn)定性好、黏度小等特點(diǎn)，且復(fù)合物具有較高的抗氧化活性和界面活性，對魚油乳液中脂質(zhì)氧化的抑制作用優(yōu)于OVA。類似的，兒茶素-蛋清蛋白復(fù)合物不僅具有較高的乳液穩(wěn)定性，還具有較強(qiáng)的抗氧化活性和界面活性[63]。兒茶素-米糠蛋白復(fù)合物形成的穩(wěn)定水包油乳液具有較好的黏性及黏彈性[64]。此外，大米分離蛋白與阿魏酸的復(fù)合物具有穩(wěn)定的乳液穩(wěn)定性，且可以通過降低過氧化氫、三聚氰胺和己醛的濃度，有效抑制脂肪氧化降解[65]。Wei Zihao等[66]通過EGCG共價(jià)修飾不同乳蛋白（α-乳白蛋白、β-Lg、乳鐵蛋白、酪蛋白），發(fā)現(xiàn)不同多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物的乳化性質(zhì)取決于所使用的酚類化合物和蛋白質(zhì)的類型。目前，有關(guān)多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物作為新型抗氧化乳化劑的科學(xué)報(bào)道還比較少，已有文獻(xiàn)中蛋白的種類主要集中在乳源蛋白。此外，環(huán)境應(yīng)力是否會(huì)對多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物乳液的凍融穩(wěn)定性、鹽穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，以及復(fù)合物的乳化機(jī)制、毒性、生物利用率等仍需進(jìn)一步詳細(xì)探究。

3.2 可食用膜

近年來，蛋白膜由于其對環(huán)境的友好性和可生物降解性，成為食品保鮮行業(yè)的研究熱點(diǎn)，但易滋生細(xì)菌、機(jī)械強(qiáng)度低和水蒸氣阻隔性能弱等缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用。研究表明，植物多酚可以作為蛋白質(zhì)交聯(lián)劑添加到可食用膜中，不僅能提高其機(jī)械強(qiáng)度和阻隔性能，還能抑制菌活性、減緩食品氧化，達(dá)到延長保質(zhì)期的效果[67]。Araghi等[68]將魚明膠與咖啡酸復(fù)配成魚明膠膜，發(fā)現(xiàn)咖啡酸提高了膜的水蒸氣透過性和氧氣透過性。同樣的，玉米蛋白可食用膜中單寧酸的添加使其具有更高的抗拉強(qiáng)度和較低的水蒸氣透過率[69]。Choi等[70]通過測定不同氧化酚類物質(zhì)（包括鞣酸、咖啡酸和綠茶提取物）對明膠-姜黃素膜機(jī)械屏障性能的影響，發(fā)現(xiàn)氧化酚醛具有的交聯(lián)作用增強(qiáng)了膜的拉伸強(qiáng)度，降低了其斷裂伸長率、水蒸氣透過率和水溶解度；在不同種類膜中，咖啡酸-明膠-姜黃素膜具有最優(yōu)的機(jī)械和屏障性能；且這些膜均具有較強(qiáng)的抗氧化活性，可作為活性包裝材料來延長新鮮豬肉的貨架期。綠茶多酚提取物對明膠膜的機(jī)械強(qiáng)度、阻隔性也具有增強(qiáng)作用，且體外抗氧化能力（DPPH自由基清除能力、鐵還原能力）隨多酚添加量的加大而升高[71]。此外，向大豆蛋白膜中添加蘆丁可以有效降低水蒸氣的透過性，這可能是由于蘆丁與大豆蛋白的相互作用導(dǎo)致膜的結(jié)構(gòu)更緊密，降低了膜基質(zhì)中水分子流動(dòng)性并限制水通過膜遷移[72]。同樣，向大豆蛋白膜中添加丁香酚也可以增加其水分子阻力，從而降低水蒸氣透過性、透氣性和透油性；在實(shí)際應(yīng)用中，丁香酚-大豆蛋白膜還能起到抑制圣女果淀粉降解和果膠質(zhì)轉(zhuǎn)化、減緩其軟化速度的作用[73]。不可忽視的是，目前多酚-蛋白質(zhì)可食用膜的應(yīng)用還受到諸多限制，如植物多酚的添加會(huì)使膜的厚度增加，且多酚自身的顏色和氣味也會(huì)擴(kuò)散到食品中等。此外，在成膜過程中，植物多酚與蛋白質(zhì)間的相互作用尚不完全清楚，仍有研究空間。

3.3 藥物緩釋載體

由于多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物不僅具有良好的抗氧化性和穩(wěn)定性，還具有較大的負(fù)載面積、易制備和較好的組織黏性等優(yōu)點(diǎn)，常在醫(yī)藥領(lǐng)域被用作多種藥物控制輸送的載體。Liu Fuguo等[74]研究發(fā)現(xiàn)，基于EGCG-玉米蛋白復(fù)合的納米顆粒不僅可以保護(hù)姜黃素和白藜蘆醇不被降解，還能夠保持其抗氧化活性，提高其生物可及性。綠原酸-β-Lg復(fù)合的納米顆粒同樣可以保護(hù)EGCG不被降解，還能控制EGCG在模擬胃腸消化液中的釋放速率[75]。Fan Yuting等[76]的研究指出咖啡酸-BSA偶聯(lián)/玉米蛋白納米顆粒對白藜蘆醇的降解有明顯的保護(hù)作用，且能夠顯著提高白藜蘆醇的熱穩(wěn)定性、紫外光穩(wěn)定性和抗氧化活性。此外，姜黃素-高粱醇溶蛋白納米顆粒膜也可以提高口服型藥劑的穩(wěn)定性[77]。值得注意的是，酚類化合物不僅能穩(wěn)定蛋白水凝膠的結(jié)構(gòu)，還能刺激水凝膠抑制有害酶活性和細(xì)菌生長，從而促進(jìn)傷口愈合，且復(fù)合物的凝膠性質(zhì)與共價(jià)連接的酚類物質(zhì)的數(shù)量密切相關(guān)[78]。Hu Bing等[79]首次發(fā)現(xiàn)，在高濃度蛋白淀粉樣纖維的條件下，多酚類小分子化合物夠通過疏水作用、π-π共軛作用、氫鍵作用吸附到球蛋白表面，驅(qū)動(dòng)處于液晶態(tài)的納米纖維超分子自組裝，在空間形成飽含水分的三維立體網(wǎng)狀多層次結(jié)構(gòu)水凝膠，且多酚類物質(zhì)的載藥量顯著增加（質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到4.0%），穩(wěn)定性得到明顯改善，并具有廣譜抗菌作用。然而，多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物在藥物緩釋載體應(yīng)用中也存在一些問題，例如載藥量和載藥效率較低、藥物爆發(fā)性釋放等，尚有提高空間。

近年來關(guān)于多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物的應(yīng)用研究如表2所示。

表2 多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物的應(yīng)用Table 2 Applications of polyphenol-protein complexes

綜上所述，多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物在食品和醫(yī)藥生產(chǎn)領(lǐng)域具有很高的應(yīng)用價(jià)值，但目前大多數(shù)報(bào)道集中于其機(jī)理和結(jié)構(gòu)的表征研究，而對多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物的實(shí)際應(yīng)用研究較少，且復(fù)合物的生物安全性仍有待商榷。值得注意的是，采用蛋白質(zhì)-多糖-多酚相互作用形成的三元復(fù)合物也是近年來的新型材料研究熱點(diǎn)，它具備了3 種物質(zhì)的功能特性，更適宜于不同食品體系中的應(yīng)用。

4 結(jié) 語

植物多酚與食物蛋白質(zhì)間主要是非共價(jià)疏水相互作用，然后通過氫鍵穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，并受蛋白質(zhì)類型（蛋白質(zhì)大小、構(gòu)象、氨基酸組成）、多酚類型（大小、結(jié)構(gòu)靈活性、沒食子酰基數(shù)量）及反應(yīng)條件（pH值、溫度、離子濃度）等的影響。然而目前大多數(shù)研究都傾向于多酚在高溫或強(qiáng)堿條件下共價(jià)修飾蛋白質(zhì)側(cè)鏈氨基酸，生成穩(wěn)定的復(fù)合物，以便符合食品加工業(yè)的要求，但強(qiáng)烈的反應(yīng)條件易引起食品中其他營養(yǎng)元素?fù)p失等問題。此外，不同種類多酚與蛋白質(zhì)反應(yīng)體系中是否存在協(xié)同或拮抗效應(yīng)，食品新技術(shù)（超聲、等離子體、靜高壓等）的應(yīng)用是否會(huì)影響多酚-蛋白質(zhì)間的作用力，仍待進(jìn)一步研究。

多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物在很大程度上保持了植物多酚的化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)賦予蛋白質(zhì)分子許多新的功能。然而，現(xiàn)有的多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物種類十分有限，研究重點(diǎn)集中于抗氧化、消化、抗過敏和抑菌等活性方面，但其他生物活性（如抗糖尿病、抗癌細(xì)胞增殖活性、保肝活性等）探索較少。值得注意的是，現(xiàn)有的多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物的生物活性測定多是基于體外測定，且活性差異與結(jié)構(gòu)改變、機(jī)體腸道菌群變化的內(nèi)在關(guān)聯(lián)還不太清楚，需要進(jìn)一步探討。同時(shí)，還應(yīng)詳細(xì)研究蛋白質(zhì)與多酚相互作用的最適反應(yīng)條件，以優(yōu)化食品加工過程，最大限度地提高食品的營養(yǎng)和功能特性，增強(qiáng)其在食品加工過程或消化條件下的穩(wěn)定性。

多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域中有很好的應(yīng)用前景，尤其在新型抗氧化乳化劑、可食用膜及藥物緩釋載體方面的應(yīng)用。但是，植物多酚的提取難度大、化學(xué)結(jié)構(gòu)存在多樣性，且多數(shù)研究僅關(guān)注單一多酚或者單一配合物的使用，不僅實(shí)際應(yīng)用研究較少，還缺少其生物安全性的評估。今后需加強(qiáng)多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物體外細(xì)胞培養(yǎng)和體內(nèi)動(dòng)物毒理方面的研究，以探索多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物材料的潛在毒性，并加強(qiáng)蛋白質(zhì)與多酚復(fù)合物的性質(zhì)研究，開發(fā)新型功能材料。