2025年7月，浙江工商大学食品胶体与营养课题组（FCN）与埃及国家研究中心Khaled F. El-Massry教授等合作，在国际期刊Food Hydrocolloids（Q1，IF: 12. 4）发表题为“Phase behaviour of lactoferrin and β-lactoglobulin complexes: Revealing mechanisms from an integrated experimental and theoretical perspective”的研究性论文。
文章导读
通过pH值变化可以调节乳蛋白的相行为特征，从而可以调控乳制品品质。本研究结合实验表征与理论模拟，系统探究了pH值对乳铁蛋白-β-乳球蛋白（LF-β-LG）复合物在不同相态下相互作用机制的影响。当pH值在2.0至12.0范围内变化时，分别生成了可溶性复合物、不可溶性复合物和共溶聚合物。可溶性复合物与共溶聚合物颗粒较小且聚集程度低，而不可溶性复合物则呈现较大、形状不规则的颗粒。复合物的形成增强了单一蛋白的热稳定性，其中不可溶性复合物的改善最为显著，其热变性温度高达100.1 °C。傅里叶变换红外光谱和分子动力学模拟表明，静电相互作用是形成不可溶性复合物的主要驱动力，而氢键、静电及疏水相互作用则共同促进了可溶性复合物和共溶聚合物的形成。分子动力学模拟结果揭示，pH 6.0时LF与β-LG之间的强相互作用促进了不可溶性复合物的生成，而pH 10.0时的弱相互作用则有利于共溶聚合物的形成，此结果亦经小角X射线散射分析验证。本研究为深入理解LF和β-LG的相行为提供了有价值的见解，为乳制品开发提供了重要的理论基础。
图文赏析
图1. 不同比例的LF、β-LG和LF-β-LG复合物的浊度曲线（A）。不同比例的LF-β-LG复合物的相图（B）。pH值为3.0、6.0和10.0时，比例为1:2的LF、β-LG和LF-β-LG复合物的平均粒径（C）。LF-β-LG复合物的光学图像（D）。pH 3.0（E）、pH 6.0（F）和pH 10.0（G）时LF、β-LG和LF-β-LG复合物的粒度分布
图2. 不同pH值下LF（A）、LF-β-LG复合物（B）和β-LG（C）的本征荧光。pH值分别为3.0（D）、6.0（E）和10.0（F）时LF-β-LG复合物的CLSM图像
图3. 不同pH值下LF、β-LG和LF-β-LG复合物的傅立叶变换红外光谱（A）、二级结构拟合结果（B）和DSC图像（C）
图4. 不同pH值条件下LF-β-LG复合物的SAXS曲线
图5. 不同pH值条件下LF单体和LF-β-LG复合物的平衡构象
图6. pH为3.0（A）、6.0（B）和10.0（C）时LF-β-LG复合物的RMSD值。pH值为3.0（D）、6.0（E）和10.0（F）时LF-β-LG复合物的构象叠加图。白色卡通结构表示0 ns时的初始构象，蓝色卡通结构表示100 ns时的平衡构象
图7. LF与β-LG结合前后的柔韧性变化。在pH 3.0（A）、pH 6.0（C）和pH 10.0（E）条件下，对apo-和holo-LF进行RMSF分析。pH 3.0（B）、pH 6.0（D）和pH 10.0（F）时，apo-LF和holo-β-LG的RMSF 分析。Apo-LF表示未结合β-LG的LF，holo-LF表示与β-LG结合后的LF；Apo-β-LG表示未结合LF的β-LG，holo-β-LG表示与LF结合后的β-LG
图8. 不同pH值条件下LF-β-LG复合物的SASA值（A）和Rg值（B）
图9. 不同pH条件下LF-β-LG复合物的残基能量贡献。pH 3.0（A）、pH 6.0（C）和pH 10.0（E）条件下LF的残基能量贡献；pH 3.0（B）、pH 6.0（D）和pH 10.0（F）条件下β-LG的残基能量贡献。橙色表示残基能量小于-2 kcal/mol，红色表示残基能量小于-4 kcal /mol，紫色表示残基能量小于-5 kcal/mol
图10. pH 3.0（A）、pH 6.0（B）和pH 10.0（C）时LF-β-LG复合物的静电表面势
原文链接： https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2025.111778