石長波，孫昕萌，趙鉅陽，袁惠萍

（哈爾濱商業(yè)大學(xué)旅游烹飪學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150030）

多酚類物質(zhì)是植物次生代謝產(chǎn)物，由于其潛在的保健作用，近幾十年來受到廣泛關(guān)注。多酚類化合物主要存在于綠茶和紅茶、葡萄酒（尤其是紅酒）、一些水果和谷類食品中[1]。據(jù)估計，人類每天約攝入1 g多酚，其中單寧的平均攝入量占50 %以上[2]。單寧酸（Tannic acid，TA）又名丹寧酸、鞣酸，它的化學(xué)式為C76H52O46，分子量在500 到3000 kDa 之間，是一類復(fù)雜的高分子多元酚類化合物[2]。單寧酸通常分為可水解單寧和縮合單寧。可水解單寧酸是結(jié)構(gòu)簡單的酚類混合物，其中包括沒食子酸和鞣花酸[3]，結(jié)構(gòu)如圖1所示；縮合單寧也稱原花青素或類黃酮[4]，是以黃烷-3-醇為基本結(jié)構(gòu)的聚合物，結(jié)構(gòu)如圖2所示。其用于合成各種次生代謝物，包括萜烯類、生物堿類和酚類化合物。

圖1 可水解單寧結(jié)構(gòu)示意圖[4]Fig.1 Hydrolyzed tannin structure[4]

圖2 縮合單寧的主要結(jié)構(gòu)[4]Fig.2 Four main structures of flavonoid tannins[4]

單寧酸因其生物和藥理活性而受到廣泛關(guān)注（圖3）。一方面，由于單寧具有抗菌、抗病毒和抗突變等活性，對人類慢性病的發(fā)展提供了保護(hù)作用[5]。另一方面，單寧酸作為抗氧化化合物，可以保護(hù)蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)免受氧化[6]。單寧酸與食物中存在的碳水化合物、蛋白質(zhì)或脂質(zhì)等天然活性功能化合物的復(fù)合可改善許多聚合物的功能屬性，擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。蛋白質(zhì)和單寧酸之間的相互作用會自發(fā)地在大多數(shù)食品系統(tǒng)中產(chǎn)生“蛋白質(zhì)-單寧酸復(fù)合物”，并且會影響食品的感官、功能和營養(yǎng)特性。研究表明單寧酸和蛋白質(zhì)的復(fù)合物有助于改變食物結(jié)構(gòu)[4]，例如增強(qiáng)小麥面筋的強(qiáng)度[7]以及減少葡萄糖代謝[8]；單寧酸還可以與蛋白質(zhì)結(jié)合形成保護(hù)層，用來制備生物膜，例如Picchio 等[9]使用與卵清蛋白共價交聯(lián)的單寧酸制備食品包裝膜；另一方面，在食品體系中，單寧酸由于與蛋白質(zhì)的相互作用進(jìn)而引發(fā)沉淀，導(dǎo)致食物澀味的產(chǎn)生[10]；并且單寧酸與消化道中的膳食蛋白相結(jié)合，會降低蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值；蛋白質(zhì)多肽碳?；c單寧酸中的烴基形成氫鍵，結(jié)合病原體的酶和毒性蛋白使其失活進(jìn)而抑制酶活性。

圖3 單寧酸的生物和藥理活性[11]Fig.3 Biological and pharmacological activities of tannic acid[11]

已知單寧酸和蛋白質(zhì)的相互作用影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能特性等，更好地理解單寧酸與蛋白質(zhì)的相互作用將有助于控制食品加工、運(yùn)輸和儲存過程中蛋白質(zhì)的功能特性。并且了解單寧酸和蛋白質(zhì)之間的結(jié)合機(jī)制對于開發(fā)功能性食品配方和評估單寧酸的生物利用度是必不可少的?；诖?，本文主要對單寧酸與蛋白質(zhì)的相互作用進(jìn)行闡述，包括單寧酸與蛋白質(zhì)互作的機(jī)理、影響因素，以及單寧酸和蛋白質(zhì)相互作用的應(yīng)用，為開發(fā)單寧酸-蛋白質(zhì)功能性產(chǎn)品提供理論依據(jù)。

1 單寧酸與蛋白質(zhì)相互作用的機(jī)理

1.1 非共價相互作用

由于單寧酸含有眾多的羥基，可以與蛋白質(zhì)形成強(qiáng)烈的非共價相互作用[12]，其中主要結(jié)合方式包括氫鍵、疏水作用和范德華力[13-14]，如圖4所示[15]。氫鍵產(chǎn)生于單寧酸的羥基和蛋白質(zhì)的羰基和肽鍵之間[16]。在單寧酸與蛋白質(zhì)結(jié)合的過程中，氫鍵是二者結(jié)合的主要驅(qū)動力。Jing 等[17]在pH6.0 下研究了TA 與牛乳鐵蛋白（Bovine lactoferrin，LF）的絡(luò)合。發(fā)現(xiàn)二者之間存在氫鍵相互作用，分子對接表明，TA 被殘基Arg654，Pro655，Pro409，Ser601，Arg323，Ser322，Leu385，Tyr319，Leu318，Gln249，Leu687，Cys405，Thr688 和Lys404 包圍（如圖5）。Simon 等[18]通過核磁共振和分子模擬研究表明，原花青素二聚體B3 與唾液14-a.a 肽IB7 通過氫鍵結(jié)合。Frazier等[5]發(fā)現(xiàn)在單寧與富含脯氨酸的唾液蛋白片段結(jié)合的過程中，脯氨酸羰基與苯酚或鄰苯二酚羥基基團(tuán)之間通過氫鍵結(jié)合。疏水相互作用主要發(fā)生在多酚的苯環(huán)與蛋白質(zhì)脂肪族、芳香族氨基酸之間[19]，其中疏水性氨基酸，如亮氨酸，色氨酸等的蛋白質(zhì)殘基與單寧酸多酚的非極性芳香環(huán)相互作用[20]。Ishtikhar 等[1]發(fā)現(xiàn)單寧酸的芳香雜環(huán)能夠與氨基酸殘基之間發(fā)生疏水相互作用，從而引起蛋白質(zhì)構(gòu)象的改變。單寧酸與蛋白質(zhì)相互作用方式也可能是混合方式，比如同時存在氫鍵和疏水相互作用，Wang 等[21]研究了玉米醇溶蛋白水解物與單寧酸的膠體絡(luò)合，通過等溫滴定量熱法證實了二者之間的絡(luò)合是由疏水相互作用和氫鍵驅(qū)動的。此外，酚類化合物的苯環(huán)與蛋白質(zhì)非極性氨基酸側(cè)鏈之間的疏水作用增強(qiáng)了范德華相互作用[22]。Cong 等[23]研究了單寧酸中的縮合單寧葡萄籽原花青素與動物源蛋白之間的相互作用，熒光結(jié)果表明二者主要作用力是范德華力、氫鍵和疏水作用。盡管形成的鍵可能是可逆的并且能量低，但是非共價蛋白-多酚相互作用可能在食品工業(yè)中對改善食品的功能和質(zhì)量起重要作用。

圖4 單寧酸與蛋白質(zhì)非共價作用機(jī)制[13]Fig.4 Mechanism of non-covalent interaction between tannic acid and proteins[13]

圖5 乳鐵蛋白與單寧酸分子對接圖[17]Fig.5 Molecular docking diagram of lactoferrin and tannic acid[17]

1.2 共價相互作用

單寧酸和蛋白質(zhì)的非共價結(jié)合是可逆的，然而二者之間的共價結(jié)合是不可逆的。蛋白質(zhì)和單寧酸通過共價鍵結(jié)合，共價鍵由蛋白質(zhì)的親核基團(tuán)，例如–NH2和–SH 與單寧酸氧化產(chǎn)生的醌基，如圖6所示[15]；或由酸催化縮合單寧酸解聚產(chǎn)生的碳陽離子之間的反應(yīng)產(chǎn)生[22]。單寧酸與蛋白質(zhì)的共價結(jié)合可能發(fā)生在堿性、氧化酶存在以及高溫處理等條件下[23]（圖7）。單寧酸可以在堿性pH 下被帶有側(cè)鏈氨基的分子氧化成奎寧，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)交聯(lián)的形成[5]，進(jìn)而改變蛋白質(zhì)的功能性和其他理化特性；在有氧及氧化酶存在條件下[24]，單寧酸被氧化成醌，從而與蛋白親核加成；在高溫處理條件下，單寧酸會發(fā)生氧化和裂解，蛋白的二級結(jié)構(gòu)也同時改變，氨基酸暴露程度增加[25]。

圖6 鄰醌與氨基、巰基的1, 4-親核加成反應(yīng)示意圖[13]Fig.6 Schematic diagram of 1,4-nucleophilic addition reaction of o-quinone with amino and sulfhydryl groups[13]

圖7 堿處理形成蛋白質(zhì)－單寧酸（沒食子酸為例）復(fù)合物的機(jī)理[13]Fig.7 Mechanism of formation of protein- tannic acid （gallic acid as an example） complex by alkali treatment[13]

Guo 等[25]研究發(fā)現(xiàn)在堿性條件下，單寧酸（TA）可與大豆分離蛋白（Soy protein isolate，SPI）的共價交聯(lián)，形成的SPI-TA 復(fù)合物可改善SPI 抗氧化活性和凝膠特性，且堿處理后，復(fù)合物中的色氨酸含量降低，共價結(jié)合率提高。Nie 等[26]發(fā)現(xiàn)在堿性和加熱條件下，單寧的摻入導(dǎo)致肌原纖維蛋白的聚合，并會產(chǎn)生具有較高拉伸強(qiáng)度和較低水蒸氣透過率的薄膜，此外，還發(fā)現(xiàn)氧化的單寧和肌原纖維蛋白之間的主要相互作用是形成非二硫鍵的共價鍵。Chen 等[27]發(fā)現(xiàn)在堿性及有氧條件下，氧化的單寧酸與豬血漿蛋白水解產(chǎn)物通過共價鍵發(fā)生相互作用。其中單寧酸的C–S 或C–N 鍵與多肽的巰基或氨基側(cè)鏈形成了二聚體或共價共軛物。目前，描述可逆相互作用的研究數(shù)量多于不可逆相互作用，主要是由于缺乏合適的方法來定量分子間共價鍵，因此單寧酸與蛋白質(zhì)的共價相互作用機(jī)理探究將是未來的研究方向之一。

2 單寧酸與蛋白質(zhì)相互作用的影響因素

單寧酸和蛋白質(zhì)相互作用類型受條件的影響（圖8），進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的功能特性以及單寧酸的活性。此外，單寧酸與蛋白質(zhì)的相互作用很大程度上取決于蛋白質(zhì)和單寧酸的構(gòu)象或類型以及環(huán)境條件。不同種類的蛋白質(zhì)氨基酸組成、疏水性和等電點均不同，這會影響蛋白質(zhì)與多酚的結(jié)合能力[10]。根據(jù)Yildirim-Elikogl 等[28]的發(fā)現(xiàn)，未折疊的天然蛋白質(zhì)對多酚的親和力比致密和球形的蛋白質(zhì)強(qiáng)，這是因為氨基酸殘基與多酚相互作用的可能性更高。不同的酚類化合物在分子量，羥基化，甲基化，氫化和糖基化上有不同的變化，這強(qiáng)烈影響蛋白質(zhì)與多酚的相互作用。此外，還包括一些環(huán)境因素，如溫度、酸堿度、離子強(qiáng)度和加工條件等。溫度會影響氫鍵并導(dǎo)致疏水鍵的形成；不同的pH 會改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象以及蛋白質(zhì)和多酚的電荷，從而影響蛋白質(zhì)與多酚之間相互作用的程度和類型[23]。此外，蛋白質(zhì)和單寧酸之間的親和力會隨離子強(qiáng)度的增加而增加。

圖8 單寧酸與蛋白質(zhì)相互作用影響因素圖Fig.8 Influence factors of tannic acid-protein interaction

2.1 蛋白質(zhì)的類型

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、分子量、疏水性和氨基酸序列強(qiáng)烈影響其與單寧酸的結(jié)合親和力[29]。不同結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)與單寧酸的結(jié)合親和力不同。Xie 等[30]研究了牛血清白蛋白、β-乳球蛋白、卵清蛋白與單寧酸的復(fù)合,發(fā)現(xiàn)三種蛋白質(zhì)對單寧酸的結(jié)合親和力為牛血清白蛋白＞β-乳球蛋白＞卵清蛋白，因為牛血清蛋白相比其他兩種蛋白質(zhì)有更多的結(jié)合位點與單寧酸結(jié)合。具有靈活、無規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)比球狀的蛋白質(zhì)更容易與單寧酸結(jié)合[6]。Girard 等[31]研究表明谷蛋白由于具有較大分子量、開放的結(jié)構(gòu)、脯氨酸含量較高更易與單寧酸相互作用?？s合單寧（原花青素）與疏水性不同的蛋白質(zhì)相互作用時，表現(xiàn)出的相互作用強(qiáng)度不同。Prigent 等[32]發(fā)現(xiàn)牛血清白蛋白比α-乳清蛋白和溶菌酶更疏水，與原花青素的結(jié)合親和力更高[33]。另外，蛋白質(zhì)表面上脯氨酸的含量還決定了蛋白質(zhì)與多酚之間的結(jié)合能力，蛋白質(zhì)中脯氨酰殘基的吡咯烷環(huán)能夠作為結(jié)合位點，與多酚的沒食子酸環(huán)結(jié)合[20]。序列中含有高比例脯氨酸殘基的蛋白質(zhì)，例如唾液蛋白質(zhì)，與單寧酸的結(jié)合能力更強(qiáng)[20]。

2.2 單寧酸的結(jié)構(gòu)

多酚的分子量、結(jié)構(gòu)以及羥基的數(shù)量在蛋白質(zhì)與多酚的相互作用中起著重要作用。研究表明，高分子量的單寧酸能夠優(yōu)先與蛋白質(zhì)結(jié)合。Jakobek 等[34]發(fā)現(xiàn)聚合度和分子量較高的單寧酸沉淀蛋白質(zhì)的能力會增強(qiáng)。Carvalho 等[35]研究發(fā)現(xiàn)縮合單寧比水解單寧結(jié)合蛋白質(zhì)的能力更強(qiáng)。

單寧酸結(jié)構(gòu)的靈活性也會影響單寧酸和蛋白質(zhì)之間的相互作用。例如，沒食子單寧具有柔韌性，通過分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)，可以很容易地改變分子構(gòu)象，能夠適應(yīng)蛋白質(zhì)的結(jié)合口袋結(jié)構(gòu)[36]。此外，單寧酸與蛋白質(zhì)結(jié)合的順序隨著分子上羥基數(shù)量的增加而增加[37]。Amoako 等[38]研究發(fā)現(xiàn)單寧酸可以通過其羥基和芳香環(huán)在蛋白質(zhì)表面充當(dāng)多齒配體，并且二者的結(jié)合程度隨著二者聚合度的增加而增加。

2.3 環(huán)境因素

2.3.1 溫度 溫度是影響酚類化合物與蛋白質(zhì)結(jié)合親和力的重要環(huán)境因素。在蛋白質(zhì)與多酚的體系中，溫度主要會影響氫鍵和疏水相互作用。當(dāng)溫度升高時，會引起蛋白質(zhì)構(gòu)象的改變，并暴露先前埋藏的疏水位點，引發(fā)與酚類化合物上非極性基團(tuán)的疏水相互作用，疏水相互作用力增強(qiáng)，氫鍵作用力減弱甚至消失[13]。Prigent 等[37]發(fā)現(xiàn)在5、25 和60 ℃條件下，5-O-咖啡?？鼘幩釋ㄗ?1S 蛋白和牛血清白蛋白的結(jié)合親和力隨溫度升高而降低。

2.3.2 pH 另一個環(huán)境影響因素是pH。pH 直接影響單寧與蛋白質(zhì)之間的相互作用，因為pH 會影響溶液離子化程度。通常，在低pH 和高pH 時，二者結(jié)合和沉淀的程度會降低，在接近等電點處，達(dá)到最大程度，此時蛋白質(zhì)之間的靜電排斥最小[22]。Bourvellec等[36]發(fā)現(xiàn)球狀蛋白質(zhì)，例如牛血清白蛋白在pH4.9時與TA 結(jié)合的親和力比在pH7.8 時更高。在接近蛋白質(zhì)等電點的pH 下，觀察到蛋白質(zhì)-單寧復(fù)合物的沉淀增加，因為這些復(fù)合物在該pH 下的溶解度較低[33]。粗單寧菜籽油提取物與牛血清白蛋白、胎球蛋白、明膠和溶菌酶結(jié)合后產(chǎn)生的沉淀，都在蛋白質(zhì)的等電點附近觀察到[33]。研究表明單寧酸和唾液蛋白在pH 為3.5 時結(jié)合，比在pH 為7 時結(jié)合，產(chǎn)生的澀味更強(qiáng)[37]。這是因為相互作用的分子的電荷或氫鍵形成位點結(jié)構(gòu)的變化，從而導(dǎo)致澀味的變化。Jauregi等[39]將乳清蛋白與單寧絡(luò)合，二者相互作用產(chǎn)生沉淀有效降低了澀味。

2.3.3 離子類型 離子類型也能夠影響單寧和蛋白質(zhì)之間的相互作用。隨著離子強(qiáng)度的增加，蛋白質(zhì)的疏水氨基酸殘基可以暴露出來，增加了蛋白質(zhì)和單寧之間的親和力[40]，此外離子濃度還會影響蛋白質(zhì)的消化率。Elaine 等[33]觀察到二價陽離子能夠增加單寧酸和蛋白質(zhì)的親和力并影響蛋白質(zhì)的消化率。其中Mg2+和Ca2+能夠降低蛋白質(zhì)消化率，而Mn2+使蛋白質(zhì)的消化率增加了。Kaspchak 等[41]采用等溫滴定量熱法研究單寧酸與蛋白質(zhì)的相互作用，結(jié)果表明在高離子強(qiáng)度條件下單寧酸和蛋白質(zhì)的結(jié)合，降低了蛋白質(zhì)的消化率。

2.3.4 加工條件 不同的加工條件對蛋白質(zhì)和單寧酸復(fù)合物的影響效果依具體的反應(yīng)條件而異。在不同的加工條件下，能夠改變單寧酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而改變生物活性[42]。研究表明高壓處理能夠增強(qiáng)多酚和蛋白質(zhì)分子間的氫鍵和疏水相互作用，從而形成粒徑更小、結(jié)構(gòu)更緊密的復(fù)合物[43]。富含原花青素的葡萄籽提取物經(jīng)高強(qiáng)度超聲純化后，原花青素的抗氧化活性顯著提高[42]。此外，一些非熱加工技術(shù)的使用，可以改善蛋白質(zhì)的功能特性，有利于更好的應(yīng)用在食品領(lǐng)域。經(jīng)超聲和高壓均質(zhì)處理后，蛋白質(zhì)的溶解性、乳化性均有顯著提高[44]。目前，大多數(shù)研究集中在其他酚類化合物和蛋白質(zhì)的預(yù)處理，對單寧酸和蛋白質(zhì)復(fù)合物進(jìn)行不同加工條件預(yù)處理的研究較少，未來可考慮通過調(diào)節(jié)加工條件來改善單寧酸和蛋白質(zhì)復(fù)合，使其更好的應(yīng)用于食品領(lǐng)域。

2.3.5 其他環(huán)境因素 單寧酸-蛋白質(zhì)的相互作用也可能受到其他環(huán)境因素的影響，例如當(dāng)復(fù)合物體系中存在其他物質(zhì)時，通過改變?nèi)芤旱臉O性或是改變體系的表面活性等，也會相應(yīng)影響單寧酸-蛋白質(zhì)間的相互作用。例如溶液中含有乙醇能夠改變?nèi)芤旱臉O性。陳雨桐等[45]研究發(fā)現(xiàn)單寧酸與小麥醇溶蛋白溶解在乙醇-水溶劑中時，色氨酸的最大發(fā)射波長比在水溶液中有所偏移，這是由于乙醇的存在導(dǎo)致溶劑的極性降低，從而造成色氨酸最大發(fā)射波長藍(lán)移。此外，有些表面活性劑可與蛋白質(zhì)相互作用，吸附在氣/水、油/水、乳狀液等界面[46]，進(jìn)而改變蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)。鄒苑[47]通過制備玉米醇溶蛋白-單寧酸-十二烷基硫酸鈉（Sodium dodecyl sulfate, SDS）復(fù)合體系，發(fā)現(xiàn)SDS 加入改善了復(fù)合物的起泡性和起泡穩(wěn)定性，因此也可以通過添加表面活性劑等人工分子伴侶，介導(dǎo)單寧酸-蛋白質(zhì)相互作用，進(jìn)而優(yōu)化蛋白乳液性質(zhì)。

3 單寧酸對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與特性的影響

單寧酸通過共價或者非共價與蛋白質(zhì)進(jìn)行相互作用，二者之間互作受多種因素影響，且不同種類蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能性變化不同，二者復(fù)合后對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能特性以及對單寧酸的生物利用率均會產(chǎn)生顯著影響（圖9），進(jìn)而影響復(fù)合物在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用。

圖9 單寧酸和蛋白質(zhì)互作對蛋白質(zhì)理化及功能特性影響概述Fig.9 Summary of the effects of tannic acid and protein interaction on physicochemical and functional properties of proteins

3.1 對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響

單寧與蛋白質(zhì)相互作用對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響可以用熒光光譜、差示掃描量熱法、圓二色譜、傅里葉紅外變換光譜、十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳等技術(shù)來研究。蛋白質(zhì)游離氨基酸和巰基含量的變化可以反映蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的變化。單寧酸含有大量的羥基，羥基轉(zhuǎn)化為具有交聯(lián)作用的醌，進(jìn)而與巰基相互作用[48]。此外，羥基還可以與氨基相互作用，導(dǎo)致氨基含量的降低。有研究發(fā)現(xiàn)在魚肌原纖維蛋白中添加單寧酸，單寧酸與肌原纖維蛋白通過共價結(jié)合，結(jié)合后復(fù)合物中氨基和巰基含量顯著降低[49]。蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的變化反映為α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和無序卷曲結(jié)構(gòu)的百分比變化。Wang 等[50]研究了單寧對面筋蛋白結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響，傅里葉變換紅外光譜分析表明，添加單寧后面團(tuán)中β-轉(zhuǎn)角和α-螺旋構(gòu)象增加，而β-折疊構(gòu)象減少，表明單寧酸能夠促進(jìn)面筋蛋白的聚集從而改善面筋網(wǎng)絡(luò)的微觀結(jié)構(gòu)。然而，有研究表明單寧的加入，會誘導(dǎo)蛋白質(zhì)參與其他反應(yīng)，因此不會改變或破壞大豆蛋白的二級結(jié)構(gòu)[48]。Deng 等[51]發(fā)現(xiàn)原花青素與大豆鐵蛋白質(zhì)的相互作用，不能引起大豆鐵蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)的改變，這是因為原花青素與鐵蛋白的交聯(lián)，誘導(dǎo)蛋白與蛋白相互作用的發(fā)生，導(dǎo)致鐵蛋白質(zhì)聚集體產(chǎn)生。單寧酸與蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用時，蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的變化可以反映為色氨酸及酪氨酸殘基的極性變化。Xie 等[30]通過制備單寧酸-β-乳球蛋白復(fù)合物，發(fā)現(xiàn)β-乳球蛋白的熒光強(qiáng)度隨著單寧酸濃度的增加而降低，熒光峰波長發(fā)生紅移，表明Trp 殘基周圍極性增強(qiáng)，疏水性顯著降低。綜上所述，單寧酸與蛋白質(zhì)互作會引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度的改變，具體的影響與蛋白質(zhì)的種類有關(guān)。

3.2 對功能特性的影響

單寧酸和蛋白質(zhì)復(fù)合會影響蛋白質(zhì)的功能特性，如溶解性、起泡性、乳化性、抗氧化能力等，還可能會對產(chǎn)品感官品質(zhì)以及貯藏特性產(chǎn)生影響。曹慧英等[52]將玉米黃粉蛋白（Corn Yellow Protein，CYP）與TA 復(fù)合，結(jié)果表明TA 的加入CYP 的溶解性和抗氧化活性顯著提高。Wang 等[53]利用玉米蛋白水解酸（Corn Protein Hydrolytic Acid，CPH）與TA 的復(fù)合物來改善CPH 本身的發(fā)泡特性，與純CPH 相比，CPH-TA 復(fù)合物保持了CPH 本身良好的發(fā)泡能力，且提高了其泡沫穩(wěn)定性。用酚類化合物改性的蛋白質(zhì)可用作食品體系中的乳化劑，以降低乳液穩(wěn)定性并增加油滴的尺寸。單寧酸和蛋白質(zhì)相互作用后可以使乳液具有良好的氧化穩(wěn)定性，可用作乳化食品體系中的抗氧化劑和乳化劑。Li 等[54]將豌豆蛋白和單寧酸制成復(fù)合物，研究它們在亞麻籽水包油乳液中作為抗氧化劑和乳化劑的能力。結(jié)果表明，復(fù)合物能夠增強(qiáng)亞麻籽油輸送系統(tǒng)的氧化穩(wěn)定性。Intarasirisawat等[55]研究發(fā)現(xiàn)氧化單寧酸與魚卵蛋白水解物結(jié)合后，可以增強(qiáng)乳液的穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性。一些發(fā)現(xiàn)表明，由于蛋白質(zhì)表面的活性以及單寧酸的抗氧化活性，單寧酸與肉制品中的蛋白質(zhì)相互作用，可以提高蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并改善肉類產(chǎn)品的質(zhì)量。Zhong等[56]在腌制豬肚中添加不同濃度的單寧酸，研究肌原纖維蛋白的水分分布和結(jié)構(gòu)特性的變化。結(jié)果表明，添加濃度為0.50 g/kg 的單寧酸可以抑制腌制過程中水分流失，并保持肌原纖維蛋白的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

3.3 對營養(yǎng)特性和消化率的影響

食物蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值取決于幾個因素，其中包括蛋白質(zhì)來源、氨基酸組成、消化過程中對水解的敏感性等，單寧酸與蛋白質(zhì)結(jié)合可能影響某些氨基酸的有效性，也可能改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而影響蛋白質(zhì)的營養(yǎng)特性、消化率以及酶活性[37]。大豆蛋白與沒食子酸、咖啡酸、槲皮素等幾種酚類化合物作用后，賴氨酸、半胱氨酸、色氨酸含量降低[57]。高粱中縮合單寧與高粱中主要蛋白質(zhì)發(fā)生絡(luò)合作用會導(dǎo)致高粱蛋白消化率下降。原花青素也可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)沉淀和消化酶的抑制，從而改變蛋白質(zhì)的消化率。Jing 等[17]將TA 與LF 復(fù)合，通過蛋白水解消化實驗證明，TA 的加入降低了LF 的消化能力，根據(jù)這一特性可以改善生物復(fù)合物的消化穩(wěn)定性，用于口服藥物的功能成分。

此外，單寧酸與蛋白質(zhì)相互作用后還會影響單寧酸的相關(guān)性質(zhì)，如改變單寧酸的生物利用率。單寧酸與人血清白蛋白（Humanserum albumin, HSA）結(jié)合會降低單寧酸的生物利用度。HSA 是血漿中含量較多的蛋白質(zhì)，主要用于結(jié)合一些重要的生物化合物，如膽紅素。而當(dāng)TA 進(jìn)入人體代謝至血液中時，TA 和HSA 的相互作用能夠影響人血清白蛋白的化學(xué)結(jié)構(gòu)和結(jié)合能力。另一方面，二者結(jié)合會導(dǎo)致單寧從血液中清除，最終降低單寧酸的生物利用率[39]。

4 總結(jié)與展望

對于單寧酸和蛋白質(zhì)相互作用的研究日漸增多，這些相互作用可以是非共價的，例如疏水相互作用或氫鍵等；也可以在單寧轉(zhuǎn)變成醌或酚基形式后與蛋白質(zhì)進(jìn)行共價結(jié)合。二者之間互作受蛋白質(zhì)的類型，酚類化合物的結(jié)構(gòu)以及環(huán)境因素的影響，并會引起蛋白質(zhì)理化及功能特性的改變，還會影響單寧酸的相關(guān)性質(zhì)。更好地理解單寧酸與蛋白質(zhì)的相互作用將有助于控制食品加工、運(yùn)輸和儲存過程中蛋白質(zhì)的功能特性，未來的研究應(yīng)考慮對不同基質(zhì)和不同加工條件下蛋白質(zhì)與單寧酸的相互作用進(jìn)行更深入的研究，以指導(dǎo)開發(fā)富含單寧酸的功能性食品，提高其營養(yǎng)和健康效益，進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。