去折叠态β-乳球蛋白与EGCG的相互作用机制及消化利用率的研究

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1、摘要摘要表没食子儿茶素没食子酸酯（Epigallocatechingallate，EGCG）是茶叶中含量最为丰富的一种儿茶素，具有抗氧化、抑菌、防龋等生物活性，可以作为食品添加剂、抗癌药物等。但是EGCG在光、碱性或高温等的作用下，容易在空气中自动发生降解。β-乳球蛋白（β-lactoglobulin，β-LG）是哺乳动物乳清中一种主要的蛋白质。它作为脂质运载蛋白家族的一员，可以在体外与多种配体相结合生成蛋白质-配体复合物，从而改善配体性质，减缓配体氧化降解等。然而，β-LG的功能性质很容易被热、高压、酶解等处理改变，其与配体的结合也依赖于与pH、温度等环境因素相

2、关的蛋白质的结构和聚合状态。目前关于蛋白质与配体相互作用的研究已有很多，但是关于去折叠态β-乳球蛋白（Unfolded-β-lactoglobulin，U-β-LG）与EGCG相互作用的研究尚不完全清晰，且U-β-LG与EGCG形成复合物后在消化过程中的变化还鲜有报道。因此，本研究通过微波处理β-LG得到U-β-LG，采用荧光光谱、紫外-可见光谱、圆二光谱的方法研究了EGCG与U-β-LG的相互作用机制和结构特征。通过体外消化模拟方式研究了EGCG的消化利用率，并采用荧光光谱和圆二光谱等技术研究U-β-LG-EGCG复合物在消化过程中结构的变化。结果表明：1、EG

3、CG对U-β-LG的荧光猝灭能力比对β-LG的猝灭能力强。EGCG对β-LG和U-β-LG的猝灭机制主要是静态猝灭，EGCG能与β-LG和U-β-LG相互作用形成复合物，使得β-LG和U-β-LG的色氨酸和酪氨酸残基的极性增强，疏水性下降。EGCG与U-β-LG之间的结合常数和结合位点数大于β-LG。它主要是通过疏水作用力与β-LG和U-β-LG之间发生相互作用。在25℃时，EGCG与β-LG和U-β-LG的结合距离分别为3.188nm和2.875nm。2、紫外-可见、同步荧光和圆二光谱的结果表明，加入EGCG会使β-LG和U-β-LG的色氨酸和酪氨酸残基微环境极

4、性增加，疏水性减小，EGCG的结合位置相较于酪氨酸残基更接近于色氨酸残基，U-β-LG与EGCG的结合强度大于β-LG；U-β-LG的二级结构发生的变化大于β-LG，加入EGCG后，U-β-LG的α-螺旋含量均增加，β-折叠含量都减少，β-转角和无规卷曲的含量之和减少。而EGCG引起的β-LG的二级结构变化不明显。这说明在与EGCG结合的过程中，配体诱导的结构变化是在结合位点附近的局部变化。EGCG的结合还会使β-LG和U-β-I摘要LG的表面疏水性降低，但不同浓度下的U-β-LG-EGCG复合物的表面疏水性均高于β-LG-EGCG。3、模拟胃消化时，β-LG-E

5、GCG复合物和U-β-LG-EGCG复合物的荧光强度稍有增大，最大发射波长发生红移，表面疏水性降低。β-LG-EGCG复合物的α-螺旋含量增加，β-转角和无规卷曲的含量降低；U-β-LG-EGCG复合物的β-折叠含量增加，β-转角和无规卷曲的含量降低。β-LG-EGCG复合物和U-β-LG-EGCG复合物的EGCG回收率增加。经进一步模拟肠消化后，相较于胃消化产物，β-LG-EGCG复合物和U-β-LG-EGCG复合物的荧光强度降低、表面疏水性下降。β-LG-EGCG复合物的β-折叠含量下降，β-转角含量增加。U-β-LG-EGCG复合物的α-螺旋含量增加，β-转

6、角含量减少。β-LG-EGCG和U-β-LG-EGCG复合物的EGCG回收率减小。在胃消化后和进一步肠消化时，U-β-LG比β-LG对EGCG的保护效果更好，生物利用率更高。关键词：β-乳球蛋白；表没食子儿茶素没食子酸酯；相互作用；结构；消化利用率IIAbstractABSTRACTEpigallocatechingallate(EGCG)wasoneoftheabundantcatechinsingreentea.Ithadlotsofbiologicalactivitiessuchasantioxidation,antibacterialactivity,an

7、danti-spasm.Therefore,itcouldbeusedasfoodadditives,anticancerdrugsandsoon.However,EGCGwaseasilydegradedintheairunderthelight,alkalineenvironmentorhightemperaturecondition.β-lactoglobulin(β-LG)wasamajorproteininmammalianwhey.Asamemberofthelipocalinfamily,itcouldbindandtransportavariety

8、oflig