食物多酚-蛋白质相互作用对多酚生物活性和吸收的影响研究

This project will study the common law of polyphenol-protein interactions by means of molecular nutrition methods. The molecular structure/property-affinity relationship of polyphenol-protein interactions will be illustrated. The influence of polyphenol-protein interactions on the bioactivities of dietary polyphenols will be clarified to discover the relationship between the binding affinities of polyphenol-protein interactions and the bioactivities of polyphenol-protein complex. Moreover, the structure-absorption relationship of dietary polyphenols in cells is built to look for the relation between the binding affinities of polyphenol-protein interactions and the cell absorption of dietary polyphenols. The implementation of current project will significantly explore the nature and mechanism of polyphenol-protein interactions and expound the influences of polyphenol-protein interaction on the bioactivity and bioavailability of dietary polyphenols. It is helpful to apply the polyphenol-protein interactions to food industry to improve the quality of food.

本项目以分子营养学为指导，深入研究食物多酚-蛋白质非共价弱相互作用的一般规律，确立多酚-蛋白质相互作用的结构-结合力和分子特性-结合力关系，明确多酚-蛋白质相互作用对多酚生物活性的影响，揭示多酚类化合物的化学结构与其细胞吸收的联系，阐明多酚-蛋白相互作用对多酚吸收的影响，是一项集生物医学、药学、营养学、食品科学等多学科学理论和技术方法为一体的研究课题。项目的完成将在深层次的理论水平上揭示多酚与蛋白质相互识别、相互作用的过程和机制，阐明蛋白质对多酚的生物活性和生物利用度的影响，有助于将食物多酚-蛋白相互作用应用于开发功能性食品和提高食品品质方面，为食物多酚的研究提供新的思路。

膳食多酚 (polyphenols)包括黄酮类(flavonoids)、芪类(stilbenoids)等活性物质多来源于药食同源中草药，也是人们饮食中最重要的生物活性成分。膳食多酚类化合物结构方面的差异影响其在体内的运输和体内的吸收、代谢和生物活性。无论多酚小分子直接或间接进入血液，都将与血浆蛋白通过非共价弱相互作用结合(Polyphenol-Protein Interaction, PPI)，其结合程度与其结构密切相关。本项目以分子营养学为指导，深入研究代表性的膳食多酚与蛋白质非共价弱相互作用的一般规律。多酚发生羟基化和糖苷化降低多酚与血浆蛋白的结合力，而甲基化和乙酰化增强多酚与血浆蛋白的结合力。多酚-蛋白质相互作用明显影响多酚清除自由基和稳定性：血浆蛋白明显降低含邻苯二酚和邻苯三酚结构多酚的稳定性，血浆蛋白对含有糖苷的多酚稳定性影响很小；血浆蛋白掩盖了食源多酚的DPPH自由基、ABTS自由基、超阳阴离子自由基的清除能力，但是不影响其总还原能力；而蛋白质发生糖苷化反应后，削弱了这一掩盖效应。多酚羟基化提高细胞吸收，甲基化和糖苷化降低细胞吸收；随着多酚疏水常数增加，其细胞吸收降低，随多酚氢键供体数目增加，其细胞吸收增加。初步研究发现牛奶蛋白提高多酚的细胞吸收。