Introduction
药食同源，是指既可以入药又可以食用的物质，强调了食品与药品之间的紧密联系和相互转化。在这一理念的指导下，许多天然来源的活性成分被广泛应用于健康产品的开发。然而，在药食同源产品的实际应用中，一个常被忽视却至关重要的环节是，如何让这些活性成分“稳定地”存在于制剂体系中？这便引出了药食同源理念中的“隐形功臣”——食源性药用辅料。
果胶（Pectin）正是这样一类兼具食品添加剂与药物递送载体双重功能的重要物质。果胶天然存在于柑橘、苹果等水果的细胞壁中，自古以来便是制作果酱、果冻的常用食材。同时，作为《中国药典》收载的药用辅料，果胶因其优良的生物相容性、可降解性和凝胶特性，被广泛用于药物缓释递送系统、伤口敷料及功能性食品的开发。果胶的酯化度（Degree of Esterification, DE），即其半乳糖醛酸单元上甲酯化羧基的比例，是决定其理化性质和功能表现的关键结构参数，深刻影响着果胶与蛋白质等生物大分子之间的相互作用模式。
Results and Discussion
2026年4月10日，湖北工业大学生命科学与健康工程学院匡映副教授/李草教授团队在国际食品工程领域权威期刊《Journal of Food Engineering》（中科院2区Top，2025年影响因子5.5）上在线发表了题为"Complexation mechanism of pectins with varying esterification degrees and pea protein isolate: Effects on protein solubility, emulsifying properties, and emulsion stability"的研究论文。湖北大学匡映副教授为第一作者，湖北工业大学吴考教授、刘佳教授及李草教授为共同通讯作者。
该研究受药食同源理念中“药辅合一”思想的启发，以果胶这一兼具食材与药用辅料双重身份的天然多糖为切入点，系统解析了不同酯化度果胶（高酯HDP，DE≈86%；中酯MDP，DE≈59%；低酯LDP，DE≈37%）与豌豆蛋白之间的分子复合机制，并深入阐明了酯化度依赖的相互作用模式对蛋白质溶解度、乳化性能及乳液稳定性的调控规律。
研究发现，不同酯化度果胶与豌豆蛋白之间的相互作用模式存在根本性差异。高酯果胶（HDP）主要通过强疏水相互作用并辅以氢键与豌豆蛋白结合，在pH 4.5的酸性环境下将豌豆蛋白的溶解度从7.2%大幅提升至42.3%，展现出最优的增溶效果。低酯果胶（LDP）则凭借其更高的电荷密度，在适宜条件下以静电相互作用为主导。光谱学分析（ATR-FTIR、紫外可见吸收光谱、荧光光谱）进一步揭示，高酯果胶与豌豆蛋白的结合能够有效将色氨酸等芳香族氨基酸残基包裹于疏水微环境中，诱导蛋白质构象发生有利重排，从而形成更为致密、强韧的界面复合膜。
在乳液性能评价方面，以1:1质量比制备的PPI-HDP复合物（P1H1）在pH 6.0-7.0范围内表现最优，经28天储存后仍保持高度稳定，相分离指数（CI）为0。流变学分析表明，P1H1稳定乳液呈现典型的剪切稀化行为，表观黏度显著高于中酯和低酯体系。Turbiscan稳定性分析进一步证实，HDP稳定乳液的稳定性指数（TSI）低至0.4，远优于LDP体系的3.6。机制研究表明，高酯果胶的强疏水相互作用促进了界面膜的高机械强度和优异黏弹性，为乳液提供了卓越的空间稳定性。而低酯果胶虽能通过静电相互作用增强界面连接性，但其较低分子量和分子内氢键主导的自聚集倾向限制了其稳定效能。
综上所述，该研究首次系统建立了果胶酯化度、分子互作模式与宏观功能表现之间的构效关系，揭示了高酯果胶在提升豌豆蛋白溶解度与乳化稳定性方面的显著优势，为植物基食品体系的理性设计提供了重要的理论依据和实践策略。
作者简介
第一作者
匡映，博士，副教授，硕士生导师，湖北工业大学“南湖学者”、百优教师、生命科学与健康工程学院教学指导委员会委员，担任《Food & Medicine Homology》青年编委。主要研究方向为食源性大分子的分离纯化、结构化改造和分子互作机制研究，以及功能食品因子稳态化递送与体内定位控释。主持国家自然科学基金、中国博士后面上基金、湖北省自然科学基金等项目10余项，在Advanced Functional Materials、Biomaterials、Nano today等国际学术期刊发表SCI论文73篇（其中第一及通讯作者论文35篇），授权国家发明专利5项。获湖北省科技进步三等奖1项，世界可持续能源技术协会（WSSET）学术创新奖1项。个人H指数27，i-10指数47（基于Web of Science数据）。
通讯作者
吴考，博士，教授，博士生导师，湖北省“楚天学子”，湖北省科技专家库和武汉市科技专家库成员。研究主要涉及多糖物理改性、多糖基膜/气凝胶/凝胶等复合材料的组装结构表征及功能开发。主持国家自然科学基金等纵/横向项目7项。荣获湖北省科技进步奖二等奖和自然科学三等奖各1项。在TrAC Trends in Analytical Chemistry，Food Hydrocolloids等国际学术期刊上发表SCI论文90余篇（其中第一及通讯作者论文30篇）。参编国际学术专著1本（《Physical Modifications of Starch》，Springer Nature出版社）。H-指数34，i-10指数64（基于谷歌学术数据），累计被引次数3800余次。
刘佳，博士，湖北工业大学生命科学与健康工程学院教授、湖北省杰青、博士生导师。博士毕业于武汉大学-生物医用高分子材料教育部重点实验室，荷兰乌特勒支大学药学系联合培养。主要从事纳米药物和活性材料的研发，炎症、肿瘤及创伤等疾病的诊疗。主持国家自然科学基金3项、湖北省杰出青年基金及其他省部级项目多项。以第一/通讯作者发表SCI论文40篇（IF>10分24篇，ESI高被引论文2篇），包括Journal of the American Chemical Society、Advanced Functional Materials、Nano Today、Advanced Science和Biomaterials等高水平学术期刊；获得国家发明专利授权8项；获得湖北省科技进步一等奖和中国抗癌协会科技奖二等奖。
李草，博士、教授，博士生导师，中国生物材料学会高级会员、湖北省药学会理事、武汉市青年科技晨光计划入选者、湖北工业大学高层次人才，主要研究方向为用于重大疾病诊疗的纳米药物。曾任湖北大学首届沙湖学者、湖北大学学术道德与仲裁专门委员会委员、健康科学与工程学院学位评定分委员会委员，现为湖北工业大学生命科学与健康工程学院院长助理、药学学科带头人。至今主持国家自然科学基金3项、省部级及其他项目10余项。在Advanced Functional Materials、Nano Today、Chemical Engineering Journal等国际学术期刊上发表SCI论文130余篇（其中第一及通讯作者论文60余篇），累计影响因子400多，H指数40，i-10指数90（基于Web of Science数据）。以第一发明人身份授权国家发明专利9项。担任期刊《Nano Materials Science》、《Nano Biomedicine and Engineering》、《Nano TransMed》、《Interdisciplinary Medicine》、《胶体与聚合物》青年编委。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2026.113120
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