多酚调控大豆蛋白乳液结构及其营养输送特性研究

Soy protein-based emulsion has an excellent nutrition delivery property that can improve the bioavailability of nutrients. Food is a complex matrix containing multi-components, of which polyphenols are often found in foods affecting the functional properties of soy protein-based emulsions. The interactions of proteins and polyphenols are complex, and therefore to clarify their interaction mechanism is of great significance to the design of protein emulsion foods. Currently, the mechanisms of polyphenols regulating the structure of soy protein-based emulsion and delivery of nutrients are not clear. Therefore, this project intends to clarify the mechanism of monomer and multimeric polyphenols regulating the structural characteristics of soy protein-based emulsion by systematically analyzing the interactive mode and structure-activity relationship between monomer and multimeric polyphenols and soy protein molecules. With the help of in vitro digestion model and cell transmembrane absorption model, the mechanism of monomer and multimeric polyphenol regulating the delivery of nutrients during the digestion of emulsion will be clarified. A theoretical model is then established to describe and predict the digestibility of soy protein emulsion and delivery of nutrients. At the end, the mechanism of polyphenols regulating the structure of soy protein-based emulsion and delivery of nutrients will be clarified. The results of this project will provide a theoretical basis for the design and development of high-functional soy protein-based emulsion, and the application of polyphenols in foods, and intellectual support for enhancing the industrial competitiveness of soy protein and polyphenols in China.

大豆蛋白乳液具有优良营养输送功能，可提高营养成分的生物利用率。食品是多成分共存的复杂体系，其中多酚作为常见组分影响着大豆蛋白乳液的功能特性。蛋白和多酚的作用复杂，因此明确多酚对蛋白乳液的调控机制，对设计蛋白乳液食品具有重要的现实意义。目前，多酚调控大豆蛋白乳液结构特征及乳液消化吸收过程中营养输送的机理尚不清楚。为此本课题拟通过系统地解析单体及多聚体多酚与大豆蛋白分子的交互模式和构效关系，明确单体及多聚体多酚调控大豆蛋白乳液结构特征机制；综合体外消化模型及细胞跨膜吸收模型，阐明消化过程中单体及多聚体多酚调控大豆蛋白乳液营养输送特性，建立理论模型描述及预测大豆蛋白乳液消化状态、乳液营养物质输送规律，最终明确多酚调控大豆蛋白乳液结构及其营养输送特性。该项目的研究成果将为高功能活性大豆蛋白乳液设计、产品开发及多酚在食品领域的应用提供理论基础，为提升我国大豆蛋白与多酚类物质产业竞争力提供智力支持。

食品是一个多组分共存的复杂体系，蛋白与多酚作为食品的主要组分，因其之间的相互作用而被广泛研究。研究发现，蛋白-多酚交互作用类型多样，不同多酚与蛋白交互作用影响各异。但其不同单体及多聚体结构多酚对蛋白结构、功能及乳液特性的调控机制尚未明晰。因此，本项目在含多酚-蛋白的乳液模拟体系下，研究体系中代表性多酚如花青素和表没食子儿茶素没食子酸酯等与大豆球蛋白、大豆油脂体组分的相互作用机制及变化规律，系统揭示多酚与大豆蛋白相互作用规律及蛋白乳液特性调控机制。首先，研究大豆蛋白的空间构象与界面功能；研究不同加工处理条件对大豆球蛋白及油脂体结构与功能特性的影响，深入了解大豆球蛋白的结构-功能的变化规律。其次，以大豆蛋白乳液体系为主要研究对象，在分子水平上解析不同单体及多聚体多酚与大豆蛋白相互作用规律；研究多酚对大豆蛋白乳液的液滴结构、稳定特性的作用机制；通过体外消化模拟及细胞跨膜吸收模型研究阐明多酚对大豆蛋白乳液营养输送的影响规律。最后，建立数学理论模型可视化大豆蛋白乳液的稳定及营养输送机制。本研究结果可为富含多酚及大豆蛋白成分的乳液食品的设计与开发提供理论依据。项目实施过程中主要取得以下成果：发表相关SCI论文12篇，申报相关专利4项，培养硕士研究生12名；在国内外学术会议发表重要报告14次。本项目的研究为提高我国大豆产业精深加工技术水平，实现大豆蛋白质高值化利用具有重要的现实意义。