魚(yú)皮明膠和多酚組裝行為與相互作用

王舒雅，趙靖昀，代亞磊，高 瑾，梁宏閃，李述剛，周 彬,3,

（1.湖北工業(yè)大學(xué)生物工程與食品學(xué)院，發(fā)酵工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430068；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070；3.國(guó)家外國(guó)專(zhuān)家局/教育部“細(xì)胞調(diào)控與分子藥物”學(xué)科創(chuàng)新引智基地（“111”基地），湖北 武漢 430068）

明膠具有優(yōu)良的乳化性、凝膠性、成膜性、發(fā)泡性等性能，在食品和醫(yī)藥工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用[1]。然而，近年來(lái)傳統(tǒng)動(dòng)物明膠在食品中的應(yīng)用面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。瘋牛病、口蹄疫、禽流感等動(dòng)物傳染病的頻繁發(fā)生，導(dǎo)致了動(dòng)物源明膠的安全問(wèn)題[2-3]。因此，開(kāi)發(fā)具有較高生物安全性和接受性的新型明膠成為當(dāng)前的迫切需要。

隨著中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖和漁業(yè)的迅速發(fā)展，水生動(dòng)物明膠憑借其優(yōu)良的安全性、低致敏性、低抗原性、高溶解性和易水解性的優(yōu)點(diǎn)受到科研工作者和企業(yè)的關(guān)注。多年來(lái)，我國(guó)水產(chǎn)品產(chǎn)量均居世界第一。水產(chǎn)品加工業(yè)每年都會(huì)產(chǎn)生大量的魚(yú)皮廢料[4-5]，如果不加以有效開(kāi)發(fā)利用，不僅會(huì)造成資源的極大浪費(fèi)，還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。然而，目前對(duì)魚(yú)皮明膠（fish skin gelatin，GLA）的研究多集中于提取工藝的優(yōu)化，或利用其優(yōu)異的成膜性制備膜材料等較為單一的研究[6]。因此，研究GLA與食品組分，如多酚、多糖等之間的相互作用及對(duì)其功能特性的調(diào)控行為，對(duì)拓寬其在食品領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。

多酚是廣泛存在于食品體系中的功能性小分子化合物，在食品生產(chǎn)加工及人體消化過(guò)程中，植物多酚可通過(guò)疏水鍵或氫鍵與多糖、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)發(fā)生相互作用，進(jìn)而影響生物大分子的功能與營(yíng)養(yǎng)特性，而且多酚可與蛋白質(zhì)在形成復(fù)合物的過(guò)程中起交聯(lián)作用[7]。且植物多酚憑借其自身的抗氧化、抗炎、抗菌、抗癌、抗病毒等諸多優(yōu)點(diǎn)，可賦予蛋白、多糖等高分子體系良好的功能特性[8-10]，這對(duì)于新型食品添加劑與食品配料的開(kāi)發(fā)具有重要的理論指導(dǎo)意義。

本研究選取不同結(jié)構(gòu)的植物多酚（含有不同數(shù)目的鄰多元酚結(jié)構(gòu)），單寧酸（C76H52O46，tannic acid，TA）、表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯（C22H18O11，epigallocatechin gallate，EGCG）、沒(méi)食子酸（C6H2(OH)3COOH，gallic acid，GA）[11]為研究對(duì)象，系統(tǒng)研究其與GLA間的相互作用及復(fù)合行為。3 種不同結(jié)構(gòu)多酚的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖1所示。借助濁度、粒徑和熒光光譜等光學(xué)手段及等溫滴定量熱法（isothermal titration calorimetry，ITC），對(duì)比研究含有不同數(shù)量鄰三元酚結(jié)構(gòu)的多酚與GLA之間的相互作用以及形成復(fù)合物的行為。本研究期望提高GLA綜合利用率及其在食品領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，為其開(kāi)發(fā)新型功能食品配料提供數(shù)據(jù)參考和理論指導(dǎo)，對(duì)水產(chǎn)品加工和副產(chǎn)品的利用具有重要意義。

圖1 TA、EGCG、GA的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Fig.1 Chemical structures of TA, EGCG and GA

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

GLA（A型，200凍力，巴沙魚(yú)皮中提?。?上海燁熠生物科技有限公司；TA、EGCG、GA 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；所用其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

TCM-1000穩(wěn)態(tài)熒光光譜儀 美國(guó)新澤西州國(guó)際光子技術(shù)有限公司；自動(dòng)ITC 200等溫滴定量熱儀、Zetasizer Nano-ZS 90納米粒度測(cè)定儀 英國(guó)馬爾文公司；722s可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海菁華科技儀器有限公司；Seven Compact精密pH計(jì) 瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 透光率測(cè)定

稱取適量的明膠加入0.01 mol/L磷酸鹽緩沖溶液中，在50 ℃水浴中磁力攪拌30 min，配制10 mg/mL明膠溶液[12]。隨后，在磁力攪拌條件下將多酚溶液（TA、EGCG、GA溶液濃度分別為20、40 mmol/L和40 mmol/L）加入明膠溶液中，得到膠體復(fù)合物溶液。用分光光度計(jì)測(cè)定其在波長(zhǎng)500 nm處的透光率。

1.3.2 粒徑

采用Zetasizer Nano-ZS 90激光納米粒度儀測(cè)定膠體復(fù)合物的粒徑大小與分布情況。

1.3.3 熒光光譜分析

參照J(rèn)oye等[13]的方法，熒光測(cè)量用穩(wěn)態(tài)熒光光譜儀進(jìn)行測(cè)量。熒光實(shí)驗(yàn)在恒溫條件下進(jìn)行，恒溫水浴溫度分別為298 K和308 K，恒溫12 min后，立即掃描溶液的熒光光譜。實(shí)驗(yàn)參數(shù)：熒光燈功率75 W、激發(fā)波長(zhǎng)280 nm、采集發(fā)射信號(hào)300～400 nm、步階2 nm。

1.3.4 ITC

采用自動(dòng)ITC 200等溫滴定量熱儀分析TA、EGCG、GA與GLA結(jié)合的熱力學(xué)過(guò)程。分別配制10 mg/mL的GLA溶液、1 mmol/L的TA溶液、10 mmol/L的EGCG溶液、20 mmol/L的GA溶液，避光保存在4 ℃冰箱中備用。參比室注入去離子水作為熱平衡對(duì)照，用微量注射器將GLA溶液緩慢注入到樣品池中，避免產(chǎn)生氣泡，若有氣泡需將氣泡排除。注射器中注入TA溶液（或EGCG、GA溶液），分20 次單獨(dú)注射將多酚溶液注入至樣品池中，每滴5 μL，攪拌速率為250 r/min，溫度設(shè)置為298 K[14]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 多酚溶液對(duì)復(fù)合體系透明度的影響

多酚和蛋白質(zhì)可通過(guò)疏水相互作用、氫鍵等作用力自組裝形成各種聚集體或微納結(jié)構(gòu)[15]。考察多酚-GLA比例對(duì)體系透明度的影響，由圖2可知，隨著多酚添加量的增加（尤其是TA和EGCG體系），多酚-GLA復(fù)合溶液由最初的無(wú)色透明逐漸呈現(xiàn)出微藍(lán)色乳光。微藍(lán)色乳光的出現(xiàn)說(shuō)明隨著多酚的添加，體系中的GLA和多酚通過(guò)相互作用逐步組裝為微納結(jié)構(gòu)。且隨著體系中多酚含量的增加，微藍(lán)色乳光愈發(fā)明顯，說(shuō)明GLA與多酚形成的微納組裝體的數(shù)量、粒徑均發(fā)生了一定的變化。對(duì)比分析3 種多酚對(duì)體系透明度的影響規(guī)律發(fā)現(xiàn)，TA濃度為0.2 mmol/L時(shí)即出現(xiàn)微藍(lán)色乳光。且隨著TA添加量的進(jìn)一步增加，體系透明度顯著下降。而EGCG體系中透明度下降較為緩慢，在多酚濃度約為0.8 mmol/L時(shí)才出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的渾濁現(xiàn)象。對(duì)于GA體系而言，隨著GA添加量的增加，混合溶液的透明度并未出現(xiàn)顯著下降，均呈現(xiàn)澄清透明的狀態(tài)。究其原因是蛋白質(zhì)與多酚之間可通過(guò)氫鍵、疏水相互作用、靜電相互作用等形成復(fù)合物。如明膠分子中含有氨基、羧基和羥基等基團(tuán)可以與多酚結(jié)構(gòu)的酚羥基發(fā)生非共價(jià)相互作用，在明膠分子之間形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，最終在低濃度下形成分散的納米復(fù)合物[16]。而明膠與多酚形成復(fù)合物的程度取決于多酚的分子質(zhì)量，分子質(zhì)量越小，酚羥基的數(shù)目越少，與明膠發(fā)生碰撞時(shí)，結(jié)合能力越弱[17]。就本研究中的3 種多酚而言，TA含有大量酚羥基，且其結(jié)構(gòu)類(lèi)似5 個(gè)懸臂，并具有一定的柔性，可看作是一種多位點(diǎn)的交聯(lián)劑，可與不同明膠分子或同一明膠分子的不同位點(diǎn)結(jié)合，更易形成蛋白-多酚復(fù)合物。EGCG相比于TA，其酚羥基較少，雖亦可作為交聯(lián)劑，但交聯(lián)作用弱于TA。而GA只含有一個(gè)苯環(huán)，其上相鄰含有3 個(gè)酚羥基，該結(jié)構(gòu)整體剛性較強(qiáng)，導(dǎo)致3 個(gè)酚羥基不能像TA和EGCG一樣容易與明膠分子作用，且位阻作用也阻礙了GA分子與不同的明膠分子發(fā)生作用。推測(cè)GA分子更傾向吸附于單個(gè)明膠分子上，故不易于產(chǎn)生交聯(lián)作用形成復(fù)合物。

圖2 GLA溶液中添加不同濃度的TA（A）、EGCG（B）和GA（C）對(duì)透明度的影響Fig.2 Influence of concentration of TA (A), EGCG (B) and GA (C) on the transmittance

2.2 pH值和循環(huán)次數(shù)對(duì)溶液體系可逆性的影響

反應(yīng)體系的pH值顯著影響多酚和蛋白質(zhì)的聚集行為，不同多酚與蛋白質(zhì)都有它們最適合的pH值絡(luò)合點(diǎn)[18]。蛋白質(zhì)可以在其等電點(diǎn)上下進(jìn)行質(zhì)子化和去質(zhì)子化轉(zhuǎn)變，所以體系pH值對(duì)多酚與GLA復(fù)合物的形成具有顯著影響。本研究通過(guò)調(diào)節(jié)多酚-GLA復(fù)合溶液的pH值以考察pH值對(duì)二者相互作用的影響規(guī)律。如圖3A所示，EGCGGLA體系隨著pH值的增加其透光率逐漸下降，在達(dá)到pH 6.5左右時(shí)趨于平穩(wěn)。而TA-GLA體系在pH值約為5.5時(shí)達(dá)到最小值之后，隨著pH值的進(jìn)一步升高，體系透光率呈現(xiàn)出回升的趨勢(shì)。A型巴沙魚(yú)GLA的等電點(diǎn)在7～9之間[19]，可能是TA與GLA之間較強(qiáng)的相互作用使二者形成復(fù)合物，TA上大量的酚羥基和羰基使復(fù)合物等電點(diǎn)向低pH值方向移動(dòng)。由圖3A可知，在低于復(fù)合物等電點(diǎn)時(shí)，體系pH值升高逐漸逼近復(fù)合物的等電點(diǎn)時(shí)，斥力減小，多酚-GLA復(fù)合物間的聚合動(dòng)力大于其間的阻力，更加容易聚集形成聚集體，導(dǎo)致體系透明度下降。而高于復(fù)合物等電點(diǎn)后，逐漸遠(yuǎn)離等電點(diǎn)使體系靜電斥力逐漸增大，減少了物質(zhì)碰撞形成聚集體的幾率，故而在遠(yuǎn)離等電點(diǎn)時(shí)透光率又逐步回升。而EGCG-GLA間的相互作用弱于TA-GLA，且其負(fù)電性亦相對(duì)較弱，所以pH值對(duì)EGCG-GLA體系的透明率影響程度也相對(duì)較小。通過(guò)反復(fù)調(diào)節(jié)pH值發(fā)現(xiàn)，TA-GLA和EGCG-GLA體系中多酚與GLA的組裝行為表現(xiàn)出穩(wěn)定的可逆性（圖3B、C），顯示這2 種體系具有良好的pH值響應(yīng)性。

圖3 TA-GLA和EGCG-GLA復(fù)合物的透光率隨pH值（A）和循環(huán)次數(shù)（B、C）的變化Fig.3 Transmittance of TA-GLA and EGCG-GLA complexes as a function of pH (A) and cycle number (B and C)

2.3 pH值對(duì)多酚-GLA復(fù)合物粒徑的影響

由于GA和GLA體系未形成蛋白-多酚復(fù)合物，故只探討pH值對(duì)TA-GLA和EGCG-GLA復(fù)合物粒徑的影響規(guī)律。由圖4可知，在pH 4.5、5.5和6.8時(shí)TA-GLA和EGCGGLA粒徑均呈現(xiàn)單峰分布，且粒徑分布較窄。在相同pH值條件下，TA-GLA復(fù)合物比EGCG-GLA復(fù)合物的粒徑更大，這是由于TA與GLA之間具有更多的結(jié)合位點(diǎn)，更易形成復(fù)合物且粒徑相對(duì)較大。然而，當(dāng)pH 7.4時(shí)，TAGLA和EGCG-GLA復(fù)合物粒徑均呈現(xiàn)雙峰。這可能是由于pH值的增加導(dǎo)致二者所帶電荷的變化，且較高的pH值會(huì)破壞氫鍵相互作用，進(jìn)而導(dǎo)致復(fù)合物的不均一性。

圖4 pH值對(duì)TA-GLA（A）和EGCG-GLA（B）粒徑分布的影響Fig.4 Particle size distribution of TA-GLA (A) and EGCG-GLA (B)complexes at different pH

2.4 多酚對(duì)GLA熒光光譜的影響

2.4.1 熒光光譜分析

蛋白質(zhì)分子中的芳香族氨基酸殘基、色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸，能夠在一定波長(zhǎng)光源的激發(fā)下發(fā)射熒光，色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸殘基因?yàn)樯鶊F(tuán)不同而分別在348、303 nm和282 nm波長(zhǎng)處出現(xiàn)熒光峰。由于蛋白質(zhì)分子中苯丙氨酸殘基的熒光極弱且易被猝滅，熒光的產(chǎn)生主要是酪氨酸和色氨酸[20]。在280 nm激發(fā)波長(zhǎng)下，GLA的最大發(fā)射波長(zhǎng)為304 nm，且在348 nm波長(zhǎng)處未見(jiàn)熒光峰出現(xiàn)，且A型巴沙魚(yú)GLA中幾乎不含色氨酸，酪氨酸含量為1.61%[21]，故本研究主要觀察酪氨酸熒光信息的變化。

固定GLA質(zhì)量濃度，變化TA、EGCG和GA濃度，在300～400 nm范圍內(nèi)掃描熒光發(fā)射光譜。由圖5可知，在298 K和308 K條件下，隨著TA、EGCG和GA溶液添加量的增加，GLA發(fā)射峰的熒光強(qiáng)度呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢(shì)，說(shuō)明多酚與GLA之間發(fā)生相互作用，使GLA的內(nèi)源熒光規(guī)律性下降。對(duì)比分析3 種多酚對(duì)GLA內(nèi)源熒光的猝滅行為，發(fā)現(xiàn)3 種多酚對(duì)GLA的熒光猝滅能力為T(mén)A＞EGCG＞GA。結(jié)果表明，TA比EGCG、GA更多地使處于疏水環(huán)境中酪氨酸暴露，導(dǎo)致GLA熒光強(qiáng)度的減弱。同時(shí)，GLA的最大發(fā)射波長(zhǎng)發(fā)生微弱紅移。研究表明，蛋白質(zhì)分子最大熒光發(fā)射波長(zhǎng)的變化，在一定程度上能夠反映蛋白質(zhì)分子中熒光發(fā)色基團(tuán)本身及其周?chē)h(huán)境的變化[22]，多酚的加入使GLA熒光發(fā)射峰產(chǎn)生位移，說(shuō)明酪氨酸殘基的親水性增強(qiáng)，其肽鏈的伸展程度也有所增加，導(dǎo)致最大發(fā)射波長(zhǎng)的變化[23]。多酚使GLA中更多的酪氨酸殘基暴露，肽鏈更加舒展，導(dǎo)致最大發(fā)射波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。

圖5 多酚濃度變化的熒光發(fā)射掃描光譜圖Fig.5 Fluorescence emission scanning spectra with varying polyphenol concentration

2.4.2 猝滅類(lèi)型的確定

多酚等物質(zhì)與蛋白結(jié)合的熒光猝滅機(jī)理主要分為動(dòng)態(tài)猝滅和靜態(tài)猝滅，二者的主要區(qū)別是對(duì)溫度和黏度的依賴性不同[24]。靜態(tài)猝滅是指多酚與GLA形成無(wú)熒光或弱熒光的復(fù)合物而導(dǎo)致的，猝滅常數(shù)隨著溫度的升高而降低；而動(dòng)態(tài)猝滅是多酚和蛋白質(zhì)分子之間相互碰撞引起的，猝滅常數(shù)隨著溫度升高而增大。分析多酚等物質(zhì)和蛋白質(zhì)的熒光猝滅機(jī)制時(shí)采用Stern-Volmer方程[25]：

式中：F0、F分別為單寧酸等多酚猝滅劑加入前后的熒光強(qiáng)度；[Q]為單寧酸等猝滅劑濃度/（mol/L）；Ksv、Kq分別為猝滅常數(shù)和猝滅速率常數(shù)；τ0為猝滅劑不存在時(shí)生物大分子的平均壽命，生物大分子的平均壽命約為10－8s。

圖6 TA-GLA（A）、EGCG-GLA（B）和GA/GLA（C）相互作用的Stern-Volmer曲線Fig.6 Stern-Volmer curves for TA-GLA (A), EGCG-GLA (B) and GA/GLA (C) interaction

如圖6所示，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制Stern-Volmer曲線，計(jì)算Ksv和Kq數(shù)據(jù)（表1），在多酚作用范圍內(nèi)曲線都具有良好的線性關(guān)系。由表1可知，隨著處理溫度的升高，Ksv值卻隨之下降，說(shuō)明3 種多酚和GLA相互作用的猝滅機(jī)制可能均為靜態(tài)猝滅而不是動(dòng)態(tài)猝滅。另外，各類(lèi)猝滅劑對(duì)生物大分子的最大擴(kuò)散碰撞猝滅常數(shù)為2.0×1010L/（mol?s），而多酚對(duì)GLA的動(dòng)態(tài)猝滅速率常數(shù)Kq的數(shù)量級(jí)達(dá)到了1012～1013，即便是GA組也接近1012L/（mol?s），遠(yuǎn)高于猝滅劑對(duì)生物大分子的最大擴(kuò)散碰撞猝滅常數(shù)。這些結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了TA、EGCG、GA對(duì)GLA的熒光猝滅機(jī)制是靜態(tài)猝滅。其中Ksv和Kq為T(mén)A＞EGCG＞GA。因?yàn)門(mén)A具有最多的酚羥基及苯環(huán)結(jié)構(gòu)，且分子柔性較高，容易與酪氨酸結(jié)合形成弱熒光物質(zhì)，導(dǎo)致GLA熒光猝滅最為嚴(yán)重，而GA的酚羥基與苯環(huán)結(jié)構(gòu)最少，對(duì)GLA熒光猝滅能力最弱。

表1 不同溫度下多酚與GLA相互作用的Stern-Volmer猝滅常數(shù)Table 1Stern-Volmer quenching constants for interactions between polyphenols and GLA at different temperatures

2.4.3 多酚與GLA的結(jié)合常數(shù)及結(jié)合位點(diǎn)數(shù)

圖7 TA-GLA（A）、EGCG-GLA（B）和GA/GLA（C）相互作用的雙對(duì)數(shù)曲線Fig.7 Double logarithmic curves for TA-GLA (A), EGCG-GLA (B) and GA/GLA (C) interaction

對(duì)于靜態(tài)猝滅，TA、EGCG和GA與GLA的結(jié)合常數(shù)可由方程[26]（2）確定：

繪制雙對(duì)數(shù)曲線如圖7所示，y軸的截距可以得到結(jié)合常數(shù)K的信息，斜率表示可用的結(jié)合位點(diǎn)數(shù)n。結(jié)果見(jiàn)表2，3 種多酚與GLA的結(jié)合位點(diǎn)數(shù)都接近于1，隨著溫度的升高，結(jié)合位點(diǎn)數(shù)增加，表明升高溫度，有助于多酚和GLA發(fā)生相互作用。通過(guò)比較結(jié)合常數(shù)K的值，發(fā)現(xiàn)TA與GLA的結(jié)合常數(shù)顯著大于EGCG和GA，GA與GLA的結(jié)合常數(shù)最小，說(shuō)明多酚和GLA的結(jié)合作用強(qiáng)弱為T(mén)A＞EGCG＞GA。

表2 多酚-明膠復(fù)合物的表觀結(jié)合常數(shù)、結(jié)合位點(diǎn)數(shù)及線性相關(guān)系數(shù)Table 2 Apparent binding constants, binding site numbers and correlation coefficients for polyphenol-GLA complexes

2.5 ITC結(jié)果

ITC能夠直接測(cè)定出2 種物質(zhì)相互作用的熱力學(xué)參數(shù)，如結(jié)合焓（ΔH）、結(jié)合熵（ΔS）等信息（表3）。對(duì)于作用力類(lèi)型的判斷，研究表明：當(dāng)ΔH＞0、ΔS＞0時(shí)，主要作用力為疏水作用力；當(dāng)ΔH＜0、ΔS＞0時(shí)，靜電作用力起主要作用；當(dāng)ΔH＜0、ΔS＜0時(shí)，氫鍵和范德華力起主要作用[27]。

表3 多酚（TA、EGCG）與GLA蛋白相互作用的熱力學(xué)參數(shù)Table 3 Thermodynamic parameters for interaction between polyphenols and GLA

如圖8所示，圖上半部分為原始數(shù)據(jù)，縱坐標(biāo)表示補(bǔ)償加熱絲補(bǔ)償給樣品池和參與池的熱量速率差。圖下半部分為積分結(jié)果，縱坐標(biāo)表示每次滴加產(chǎn)生的熱流差對(duì)時(shí)間的積分。TA與GLA相互作用的反應(yīng)熱為負(fù)值導(dǎo)致峰向下[28]，說(shuō)明二者的結(jié)合過(guò)程是放熱反應(yīng)。反應(yīng)熱ΔH值最大，表明二者發(fā)生相互作用時(shí)放熱最多，相互作用力最強(qiáng)，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)結(jié)合常數(shù)值最大進(jìn)一步證明TA和GLA的相互作用最強(qiáng)[29]。ΔG為負(fù)值表明TA和GLA的反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的，反應(yīng)的熵值為負(fù)值，說(shuō)明GLA與TA之間的相互作用為熵驅(qū)使，氫鍵和范德華力在反應(yīng)中起主要作用。

圖8 TA（A）、EGCG（B）、GA（C）與GLA相互作用的等溫滴定量熱圖Fig.8 Isothermal titration calorimetry plots for interaction of TA (A),EGCG (B) and GA (C) with GLA

在EGCG-GLA相互作用中可以看出，結(jié)合常數(shù)K和ΔH絕對(duì)值均小于TA-GLA，說(shuō)明EGCG與GLA的結(jié)合能力低于TA與GLA的結(jié)合能力，放出的熱量少于TA。有研究報(bào)道明膠與多酚的結(jié)合能力與多酚的分子質(zhì)量有關(guān)系，分子質(zhì)量越小，酚羥基數(shù)量越少，與明膠的結(jié)合能力就越弱[30]，TA的摩爾質(zhì)量（1 701.20 g/mol）大于EGCG（458.37 g/mol），因此GLA與TA的結(jié)合強(qiáng)于與EGCG的結(jié)合。另外，GLA與EGCG的ΔG為負(fù)值，表明明膠與EGCG之間的相互作用也可自發(fā)進(jìn)行。熵值為正值，表明EGCG與GLA是焓驅(qū)使[31]，觀察熵值和焓值可以得出靜電作用是主要結(jié)合力。對(duì)于GA-GLA體系，不斷增加GA濃度仍不能在ITC測(cè)試中使二者反應(yīng)熱達(dá)到平衡，不能擬合出合理的相關(guān)熱力學(xué)參數(shù)，故GA-GLA體系的相關(guān)參數(shù)未在此列出。

3 結(jié) 論

本研究通過(guò)濁度和粒徑分析、光譜學(xué)（熒光光譜）和熱力學(xué)（ITC）手段探究不同結(jié)構(gòu)的多酚與GLA之間的相互作用。結(jié)果顯示，在一定濃度下，TA和EGCG均可以和GLA發(fā)生相互作用形成納米復(fù)合物，導(dǎo)致溶液體系透明度的變化，而GA雖也可與GLA發(fā)生相互作用，但不能產(chǎn)生宏觀上濁度的明顯變化。其中TA與GLA形成復(fù)合物的能力最強(qiáng)。且TA和EGCG與GLA形成的納米復(fù)合物可以隨著pH值的變化實(shí)現(xiàn)可逆沉降。通過(guò)熒光光譜法和ITC得出，3 種多酚和GLA均可以形成弱熒光的復(fù)合物，猝滅類(lèi)型為靜態(tài)猝滅；TA、EGCG和明膠的作用均是可自發(fā)進(jìn)行的放熱反應(yīng)，氫鍵和范德華力是TA-GLA相互作用的主要結(jié)合力，靜電作用是EGCG-GLA相互作用的主要結(jié)合力，這為多酚明膠膠體配合物的制備提供了重要信息，對(duì)GLA和多酚的利用具有重要意義。