中國農(nóng)大新聞網(wǎng)訊 近日，中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院廖小軍教授團隊在國際綜合性期刊“Journal of Advanced Research”上發(fā)表了題為《基于花色苷與蛋白質(zhì)相互作用的無金屬天然藍色色素開發(fā)》（metal-free production of natural blue colorants through anthocyanin–protein interactions）的研究性論文。該研究首次創(chuàng)新性地發(fā)現(xiàn)，常見蛋白質(zhì)通過與花色苷的相互作用，可使其顏色從紫紅色轉(zhuǎn)變?yōu)樗{色。研究團隊深入探討了蛋白質(zhì)在花色苷藍化過程中的作用機制，為開發(fā)花色苷藍色色素提供了一種綠色天然、簡便高效的全新策略。食品學院廖小軍教授為通訊作者，博士生王文欣和楊培青為共同第一作者。

隨著消費者對天然健康食品需求的不斷增長，開發(fā)天然色素以取代合成色素已成為食品工業(yè)的重要發(fā)展方向。然而，天然藍色色素來源稀缺且穩(wěn)定性差，當前合成藍色色素仍被廣泛使用?；ㄉ帐且环N廣泛存在于植物中的水溶性天然色素，提供紅、紫、藍等多種顏色，并具有抗氧化、抗菌等健康益處，因此在天然色素開發(fā)領(lǐng)域備受關(guān)注。然而，花色苷穩(wěn)定呈現(xiàn)藍色的機制復(fù)雜，多依賴于?；ㄉ蘸徒饘匐x子，但?；ㄉ盏奶崛∨c利用成本較高，而金屬離子的添加可能對人體健康造成潛在風險。因此，亟需開發(fā)其他簡便高效、無需添加金屬的花色苷藍化策略，為天然藍色色素的生產(chǎn)提供安全可靠的途徑。

在此背景下，研究團隊探索了常見非?；?-O-葡萄糖苷花色苷與蛋白質(zhì)相互作用產(chǎn)生藍色的可能性。以人血清白蛋白為模式蛋白，研究人員結(jié)合可見光吸收光譜、熒光猝滅和分子模擬等技術(shù)手段，揭示了該蛋白對飛燕草素-3-O-葡萄糖苷、矮牽牛素-3-O-葡萄糖苷等花色苷的顯著藍化效果，并解析了其與不同結(jié)構(gòu)特性花色苷的相互作用模式和機制。此外，研究還評估了常見食品蛋白質(zhì)對花色苷的藍化效果，揭示了牛血清白蛋白和溶菌酶對錦葵素-3-O-葡萄糖苷等花色苷的選擇性藍化作用。研究結(jié)果表明，花色苷B環(huán)上含有兩個及以上羥基或甲氧基取代基的結(jié)構(gòu)特征對于其藍色的生成至關(guān)重要。對于B環(huán)上含有兩個相鄰羥基的花色苷，其與人血清白蛋白或溶菌酶相互作用時藍化效果顯著，且該過程主要由焓變驅(qū)動；而對于B環(huán)上含有兩個甲氧基的花色苷，其與人血清白蛋白或牛血清白蛋白相互作用可生成藍色，在該過程中熵變起著重要作用。

牛血清白蛋白與溶菌酶對3-O-葡萄糖苷花色苷的選擇性藍化效果 

這項研究首次揭示了3-O-葡萄糖苷花色苷與特定蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用后產(chǎn)生不同藍色色調(diào)的現(xiàn)象及其作用機制，為開發(fā)無金屬天然藍色色素提供了全新的思路。研究成果不僅有助于推動天然藍色色素的生產(chǎn)和應(yīng)用，還為深入解析花色苷與生物大分子相互作用提供了新的視角，并為開發(fā)其他天然色素提供了新的啟示。

該研究獲得了國家自然科學基金重點項目（31930087）的資助。團隊多年來圍繞花色苷的提取鑒定、與蛋白質(zhì)互作及生物活性評估等方面開展了一系列研究，在花色苷天然色素開發(fā)領(lǐng)域取得了重要進展，研究成果先后發(fā)表在Bioresource Technology、Food Hydrocolloids、Food Chemistry、Food Research International 等刊物上。