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大米蛋白(Rice Proteins,RPs)是公认优质植物蛋白,具有优秀的低致敏性和生理活性。亲水性清蛋白的低含量和疏水性谷蛋白的高含量导致RPs水溶性差,进而限制其在食品领域的商业应用。化学法、酶法和物理法是当前提高RPs溶解度的主流改性手段,但均存在各自缺点,如效率低下、结构破坏、安全隐患及成本高昂等。本研究利用非共价作用制备水溶性食品天然胶-大米蛋白共架复合材料(PmRs和SmRs),分析其构建机理与增溶机制;利用共架体装载疏水性功能物(芹菜素),探究自组装体系(AP@PmRs和AP@SmRs)的装载性能;利用钙修饰载体的微观结构,通过体外实验评价芹菜素的释放效果和生物活性。本研究旨在设计一种绿色环保、安全便捷的蛋白改性技术,开发二元或三元成分的共架体,为其在食品、生物和医学等领域的应用提供理论基础。具体研究内容如下:首先,研发了改性大米蛋白共架体的pH循环制备方法。RPs和(羧甲基纤维素钠+果胶)在pH 12.0下去质子化后再中和,得到稳定的三元复合物PmRs,此时RPs的溶解度提高至24倍。微观形态学显示,共架作用抑制了RPs的聚集,易与水氢键结合的亲水基团得到充分暴露;聚丙烯酰胺凝胶电泳表明,PmRs的一级结构保持不变,非共价作用维持其结构;圆二色性、自发荧光、ANS荧光和紫外吸收光谱显示,在pH 9.0通过疏水作用双多糖与RPs结合,在中和过程中氢键作用使RPs抗折叠,部分结构展开;Zeta电位和表面疏水性验证,PmRs暴露出带电基团,具有胶体稳定作用。RPs与虫胶通过pH循环共溶剂得到二元复合物SmRs,此时RPs的溶解度从1.74%提高至90.26%。微观形态学显示,虫胶有效修饰RPs结构;聚丙烯酰胺凝胶电泳表明,蛋白的一级结构保持不变,非共价作用参与共架;红外、X射线衍射、自发荧光和ANS荧光光谱显示,在pH 12.0~10.0之间通过疏水作用虫胶与RPs结合,疏水基团间的静电作用抵抗共折叠,抗折叠性随虫胶增加而增强并存在虫胶浓度依赖性;pH循环中表面电势的降低和表面疏水力的升高,证实折叠过程有利于RPs结构的可控改善。其次,研究了改性大米蛋白共架体的自组装行为和载体结构的可修饰性。单因素实验确定,SmR1.0是装载芹菜素的最佳载体,芹菜素初始投入0.2%(w/v)时,最大装载量为91.22 mg/g,最大装载率约为90.57%;X射线衍射验证芹菜素装载后结晶结构消失;0.1 mmol/L和0.2 mmol/L的Ca2+诱导SmRs屏蔽表面电荷,相邻颗粒相互连接,使球状结构依次转变为带状和网状,载体结构对装载性能影响较小。最后,表征了芹菜素-共架体的体外消化性和生物活性。模拟胃消化实验表明,受虫胶含量影响,0~10 min内芹菜素释放率可达75%~95%;体外细胞摄取实验表明,SmR1.0和HepG-2细胞间亲和力很强;细胞活性实验表明,芹菜素具有有效的浓度依赖性抗增殖作用,且装载的芹菜素较游离状态表现出更高的细胞毒性。载体的微观结构影响细胞活性,顺序依次为球状<带状<网状。