开云 开云体育平台开云 开云体育平台开云 开云体育平台明胶是蛋白质-多糖复合凝聚物的基本材料之一，是胶原蛋白的水解物，可以从哺乳动物和鱼类中提取。众所周知，哺乳动物明胶在新疾病方面有其局限性，如朊病毒病和口蹄疫，不能满足和犹太人的需要。因此，鱼明胶（FG）作为哺乳动物明胶的替代品显示出了优势。然而，由于羟脯氨酸和脯氨酸含量低，它在糊化、流变性和稳定性方面的功能较差。为了克服这些问题，一些研究提出了鱼明胶可以通过酶（MTGase、酪氨酸酶和漆酶）、化学（磷酸化、醛、酚类反应）和物理（电解质或非电解质物质和机械处理）方法进行改性的想法。其中，多糖与鱼明胶混合被认为是一种有前途的方法。蛋白质-多糖复合物有很多应用，例如，脂肪替代、乳剂和生物活性封装等。

　　一般来说，蛋白质-多糖复合物的形成可以通过浊度滴定来监测，这可能受到pH值、蛋白质/多糖比例、生物聚合物总浓度和离子强度的影响。蛋白质-多糖复合物可以对其物理化学性质产生影响。

　　人们更关注鱼明胶-多糖复合物的流变学特性，特别是黏度，这是明胶最重要的商业指标之一。有研究提到，通过添加天然黏液，如黄原胶、阿拉伯胶和κ-卡拉胶，可以明显改善开云 开云体育官网鱼明胶的黏度。

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　　从银耳中获得的多糖被命名为银耳多糖（Tremella polysaccharides，AP），它在保湿、糊化、免疫、抗衰老、抗氧化、降血糖、降血脂等方面具有许多物理特性和生理功能。最近，有几项工作报告了基于AP和其他蛋白质（包括乳清蛋白分离物和玉米醇溶蛋白）的新复合凝聚物。然而，鲜有关于FG-AP混合物相互作用行为的报告。此外，随着蛋白质-多糖复合凝聚体系的改变，其机制也有所不同。因此，有必要研究FG和AP之间的相互作用机制。

　　福州大学的冯佳雯、汪少芸*、施晓丹*等 通过比浊法评估FG和AP之间相互作用的可能性，包括pH值、蛋白质-多糖比例、生物聚合物总浓度，以及添加剂类型和浓度的影响。此外，一些分析技术被用来描述FG-AP凝聚物的结构和理化性质，包括荧光测量、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、差示扫描量热法（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）和流变学测试。

　　pH值在蛋白质和多糖复合物的形成中起着重要作用。电荷平衡主要是由于环境条件的pH值，进一步导致了静电作用的强度。在图1A，B中，观察了从pH 2.0到pH 8.0的浊度和Zeta电位的测定。作为对照，纯FG溶液的浊度在所有pH条件下都保持一个恒定的低值。然而，由于自聚集，AP在pH 4.0时显示出一个小的峰值。此外，FG-AP复合物的吸光度值始终高于FG和AP的吸光度值，并且基本上依赖于pH值。根据先前的报告，确定了四个临界pH点（pHc、pHφ1、pHopt和pHφ2）。

　　图1 pH值对浓度为0.1%的FG、AP和FG-AP（1∶1）的浊度（A）和Zeta电位（B）的影响；蛋白质/多糖比例（C）、总生物聚合物浓度（D）和添加化学品对浓度为0.1%的FG、AP和FG-AP（1∶1）混合溶液浊度（E）的影响

　　如图1B所示，在pH 7.0左右观察到FG的pI，而AP始终带负电荷。在pH＞pHc（7.0）时，FG-AP复合物的浊度保持稳定。这一现象表明，FG和AP之间的相互作用可能很弱，这与它们的负电荷有关。当pH值等于pHc（7.0）时，由于它们的电荷相反，可溶性复合物产生。当pH值下降到pHφ1（6.0）时，随着不溶性复合物的出现，浊度显著增加。在pH 4.0（表示为pHopt）时，浊度达到最大，这是因为大量不溶性络合物的出现。这一趋势可归因于FG-AP复合物中的中和电荷。此后，随着pH值的降低，浊度急剧下降，这表明不溶性复合物开始解离。当pH＜φ2（3.0）时，由于静电吸引的终止，浊度值较低且恒定。

　　影响复合物形成的另一个关键因素是FG-AP比例。根据图1C，无论蛋白质的含量如何减少或增加，有利于FG-AP复合物形成的最大浊度是FG和AP的比例为1∶1。这一结果表明，每条多糖链为每种蛋白质提供了足够的结合位点，使其相互结合。此外，增加AP的比例使浊度曲线峰移向高pH值，而增加FG的比例使曲线峰移向低pH值，这是由于FG表面存在更多的正电荷。当FG-AP复合物过量时具有更多的正电荷，这意味着pH值必须移动到较高的值以吸引AP的负电荷。

　　总生物聚合物浓度的变化也会影响复合物的过程。不同浓度的FG-AP复合物产生了类似的浊度曲线D中，其最大浊度为pH 4.0。然而，当生物聚合物浓度过低时，临界pH值很难区分。随着浓度的开云 开云体育官网增加，浊度有增加的趋势，这可以解释为不溶性复合物在高浓度下有很好的机会形成。这一结果与之前的讨论一致，即生物聚合物的总浓度是一个重要的影响因素。然而，在其他研究中发现了相反的观察结果，有报道称浊度值在总浓度为0.75%时处于峰值。赞成这种现象的观点是，反离子的释放筛选了电荷，这可能导致溶解度的增加。

　　通过添加盐、尿素和十二烷基硫酸钠（SDS）等不稳定剂，研究了FG-AP复合物的相互作用力。图1E中所有的浊度都随着添加剂浓度的增加呈现出下降的趋势，加入SDS后的浊度急剧下降。含有二价离子的FG-AP复合物比单价离子的浊度下降更多，而含有尿素的复合物则下降缓慢。盐类离子、SDS和尿素可以分别起到静电屏蔽、破坏静电和疏水相互作用，以及干扰氢键的作用。因此，静电作用、疏水相互作用和氢键可以起到诱导FG和AP之间形成复合物的作用，其中静电作用是主要力量。

　　图2显示了FG和FG-AP复合物在pH 4.0和7.0时的荧光光谱。蛋白质与多糖的相互作用是通过荧光光谱来研究的，它可以检测蛋白质内在荧光的变化。一般开云 开云体育官网来说，鱼明胶中两个有效的内在荧光团是酪氨酸（Tyr）和苯丙氨酸（Phe）。然而，Phe的光致发光量子产率低，因此Tyr是荧光的主要力量。当在FG中加入AP时，荧光强度表现出下降，并伴随有红移，这意味着局部微环境的特殊性变得亲水性略高，FG-AP复合物可以通过静电相互作用成功形成。

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　　在上述研究中，光谱技术被用来说明FG和AP在水溶液中的相行为和相互作用机制。结果显示，它们最强的络合作用发生在pH4.0时，因此，络合共沸物被冷冻干燥并收集起来。此外，还收集了在pH3.5、pH3.0和pH7.0时形成的FG-AP络合物。四个样品被应用于SEM和旋转流变仪测试。

　　通过SEM对不同pH值的FG-AP凝聚物的微观结构进行了表征。如图3所示，在pH值为3.0、3.5和4.0时，FG-AP凝聚物的形状为多孔网状结构，而在pH 7时则表现为片状结构。此外，在pH 3.5时形成的凝聚物比pH 3和pH 4时的凝聚物更加紧密。网状结构是FG和AP之间静电吸引的结果。它们之间的相互作用越强，形成的网络结构越密集。

　　图4A显示了不同pH值下FG-AP凝聚物的黏度，表明所有凝聚物的黏度都随着0.1到1001 s-1的剪切率而降低，表明典型的剪切稀化流动行为。可以发现FG-AP凝聚物在pH 3.5时具有最大的黏度。正如先前的研究报告，蛋白质和多糖之间的静电作用强度与它的黏度高度相关。因此，在pH 3.5的FG-AP凝聚物，即电中性，可以形成更紧密的结构。

　　图4 不同pH下FG-AP凝聚物的黏度曲线（A）、储能模量（G′）和损耗模量（G′′）与角频率的关系

　　此外，在图4B中观察了不同pH值下的黏弹性能。首先，在线性黏弹性区域（LVR）进行了应变扫描实验，将应变设置为0.1%。除了pH 7.0时的FG-AP凝聚物外，其他样品的储能模量（G′）和损耗模量（G′′）占优势，没有交叉点，表现出弹性凝胶状行为。在pH 3.5时的FG-AP凝聚物中，G′和G″达到最高值，这归因于紧凑的网络结构。这一结果与黏度和微观结构的结果相一致。

　　根据上述数据，在一定浓度的FG和AP下，FG和AP之间最强的相互作用发生在pH 3.5。进一步分析比较了在pH 3.5时形成的FG-AP凝聚物的结构和热性能。

　　使用FTIR光谱表征样品的官能团和分子结构。在图5A中，FG的特征峰出现在3290 cm -1 （酰胺A，O-H和N-H拉伸），2932 cm -1 （酰胺B，CH 2 不对称拉伸），1634 cm -1 （酰胺I，C=O拉伸），1530 cm-1（酰胺II，N-H弯曲和C-N拉伸），以及1235 cm -1 （酰胺III，C-N拉伸、N-H弯曲和CH 2 摇摆振动）。在AP光谱中，3335和2921 cm -1 左右的峰值分别与O-H和C-H的拉伸振动带有关。同时，1602和1412 cm -1 的吸收峰包括COO-的不对称和对称拉伸振动。此外，在1025 cm -1 的频段来自C-O-C或C-O-H基团的振动。这些峰值表明AP中存在糖醛酸。特别是800 cm -1 对应的是甘露糖残基。与单独的AP相比，可以看出FG-AP凝聚物在3292 cm -1 处的峰值向低波数侧转移，即从3335 cm -1 到3292 cm -1 。然而，与FG相比，其峰值接近于FG-AP。这可能是由于FG和AP之间形成了氢键，或者蛋白质可能在FG-AP凝聚物中占相对较高的比例。此外，FG-AP凝聚物的1235、1602和1412 cm -1 的峰消失，证实了与明胶氨基和多糖羧基之间的静电相互作用。

　　通过X射线衍射检测了FG、AP和FG-AP凝聚物中的结晶结构和尺寸，结果如图5B所示。所有样品的X射线衍射图都显示出宽的衍射峰，表明它们是无定形聚合物。AP的衍射峰位于8.78°。FG的两个衍射峰在6.76°和20.51°。FG-AP凝聚物在9.04°和19.81°有两个宽的峰，与FG所示相似，这与明胶的三螺旋结构有关。此外，FG-AP凝聚物的X射线衍射峰的强度高于FG，支持FG和AP之间成功形成复合物。

　　图5C显示了FG、AP和FG-AP凝聚物的DSC曲线。在AP中没有吸热峰，这表明多糖的热稳定性非常好。相比之下，FG和FG-AP凝聚物的吸热峰分别在81.6 ℃和78.9 ℃观察到。变性温度值随着AP的加入而降低，证明了FG和AP之间的静电作用。

　　汪少芸，博士、二级教授、博士生导师，福州大学生物科学与工程学院执行院长，美国威斯康星大学（UW-Madison）和加州大学戴维斯分校（UC-Davis）博士后，入选国家“万人计划”科技创新领军人才、科技部中青年科技创新领军人才、省A类高层次人才、省高层次创新人才、省科技创新领军人才。兼任中国食品科技学会理事、福建省健康工程学会副理事长、福建省食品科技学会副理事长，《Food Science and Human Wellness》、《Journal of Future Foods》、《Hans Journal of Food and Nutrition Science》、《食品科学》、《食品工业科技》编委，《Food Science of Animal Products》科学主编，《中外食品技术》首批翻译专家。主持省部级以上项目30余项，编写著作8 部，授权发明专利69 件，发表学术论文300 篇，其中SCI/EI收录230 篇。主持的成果获国际ICOFF学术大会奖、中国产学研合作创新成果一等奖、全国食品产学研优秀科研成果一等奖、中国化工联合会科技进步一等奖、省科技进步一等奖、省科技进步二等奖、省自然科学二等奖。获宝钢优秀教师奖、省优秀教师奖、省优秀科技工作者奖、卢嘉锡优秀导师奖和教学名师奖。受邀担任教育部“长江学者”特聘教授和国家自然科学基金杰青/优青项目的评审专家。

　　Food Science of Animal Products（ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780）是一本国际同行评议、开放获取的期刊，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办，中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营，属于食品科学与技术学科，旨在报道动物源食品领域最新研究成果，涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料，研究内容包括食物原料品质、加工特性，营养成分、活性物质与人类健康的关系，产品风味及感官特性，加工或烹饪中有害物质的控制，产品保鲜、贮藏与包装，微生物及发酵，非法药物残留及食品安全检测，真实性鉴别，细胞培育肉，法规标准等。

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