細胞壁多糖與酚類物質相互作用研究進展

易建勇，趙圓圓，畢金峰*，呂 健，周 沫

（中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點實驗室，北京 100193）

植物細胞壁的骨架是一個由多糖大分子組成的三維矩陣，其中包括纖維素、半纖維素、果膠等結構大分子，以及少量糖蛋白、酚酸酯、可溶性蛋白和金屬離子。細胞壁是一種不均一的、動態(tài)的大分子單元，這種結構中纖維素包埋在由果膠、半纖維素、結構蛋白質和一些酚類物質組成的復雜體系中，形成了一種類似三維矩陣的剛性結構[1]。酚類物質廣泛存在于各類植物組織中，包括一系列具有復雜結構的化學物質：單酚的基本結構包括一個苯環(huán)，由此衍生出各種酚酸和酚醇;多酚是一類含有芳香環(huán)和苯環(huán)的植物次生代謝物，包括酚酸、香豆素、黃酮、異黃酮、木質素、芪類和酚聚合物等[2]。研究表明，酚類物質與心血管疾病、骨質疏松、神經(jīng)性疾病、腫瘤和糖尿病等慢性疾病的發(fā)生都有密切關系[3]。細胞壁多糖與酚類物質可通過共價鍵、氫鍵等多種形式結合，這種結合與酚類物質在體內(nèi)的消化、代謝和生物利用息息相關，也影響著多糖和酚類物質的營養(yǎng)健康功效，還與果蔬食品的色澤等加工品質緊密聯(lián)系。所以明確細胞壁中大分子物質間的相互作用，特別是在加工中的變化與果蔬制品質構特性的關系仍然是一項頗具挑戰(zhàn)的工作。本文綜述了近年來多糖與酚類物質之間相互作用的影響因素，以及兩者相互作用對營養(yǎng)功效、人體健康和食品加工的作用，探討了多糖與酚類物質相互作用的研究趨勢。

1 影響多糖和酚類物質相互作用的主要因素

1.1 多糖結構對其與酚類物質相互作用的影響

首先，細胞壁多糖的來源和種類顯著影響其與酚類物質的結合能力。Padayachee等[4]研究發(fā)現(xiàn)，增加纖維素和果膠復合物中果膠的比例，可提高其對胡蘿卜汁中花青素的吸附，表明果膠物質對多酚類物質的結合能力強于纖維素。Ruiz-Garcia等[5]發(fā)現(xiàn)細胞壁多糖對花青素的表觀吸附常數(shù)從高到低排序為果膠、木葡聚糖、淀粉和纖維素，纖維素和木葡聚糖的構象也有利于其結合更多的多酚類物質;而果膠由于空間位阻，其結合酚類物質的總量相對較低。在果膠分子形成凝膠的過程中，可形成疏水的袋狀結構，這也有利于其吸附更多的花青素分子。此外，細胞壁物質提取過程中經(jīng)梯次洗脫出來的不同組分與酚類物質的親和能力不同。Ruiz-Garcia等[5]還分別采用環(huán)已烷二胺四醋酸（1,2-cyclohexylenedinitrilotetraacetic acid，CDTA）和不同濃度NaOH溶液順序洗脫分離，得到了葡萄皮中不同組分多糖，發(fā)現(xiàn)不同細胞壁物質對原花青素的結合能力有顯著性差異。例如，粗提細胞壁物質可結合質量分數(shù)54%的原花青素，而用CDTA溶液去除其中的聚半乳糖醛酸組分后，其結合原花青素的能力大幅下降;半纖維素組分也表現(xiàn)出對原花青素較高的親和力，但梯度洗脫后剩下的以木質素和纖維素為主的殘留物對酚類物質的親和力則相對較低。Padayachee等[4]研究表明，不同于果膠和纖維素的復合物，在最初的1 h內(nèi)纖維素對綠原酸、咖啡酸和阿魏酸有較高的吸附能力，但隨著時間的延長它們對多酚物質的親和力則與單純的纖維素體系沒有顯著差異，推測多糖結構和組成差異是造成這種現(xiàn)象的主要原因。Simonsen等[6]研究發(fā)現(xiàn)，雖然從燕麥和大麥中提取的β-葡聚糖的組分、結構和流變特性存在差異，但它們對21 種不同香蘭素衍生物的結合能力卻極其相似?？傊?，細胞壁多糖自身的化學結構是影響其結合多酚的重要因素。

果膠分子是一類廣泛存在于細胞壁中的多糖，果膠分子的化學結構和構象對其結合多酚物質的影響近年來備受關注。通常高酯化度果膠對原花青素的結合能力更強，這表明疏水作用對兩者的結合起到主要作用[7]。酯化度的提高可以增加果膠分子鏈的自由度，有利于其與原花青素分子相互結合。Gon?alves等[8]研究發(fā)現(xiàn)，不同種類多糖與原花青素的結合能力不同，親和性從高到低依次為黃原膠、多聚半乳糖醛酸、阿拉伯膠和果膠。此外，不同類型的多糖在溶液中的構象存在差異，例如黃原膠和多聚半乳糖醛酸可通過凝膠作用將酚類物質包埋，而阿拉伯膠和果膠的構象則不能產(chǎn)生包埋作用，導致無法結合原花青素。Watrelot等[7]發(fā)現(xiàn)，柑橘果膠和蘋果果膠與原花青素的結合方式明顯不同，即當柑橘果膠分子中有更多的鼠李糖基團時，會提高其構象的自由度，這將有利于其與多酚物質的結合;但由于空間位阻的影響，中性糖側鏈可能不利于果膠和原花青素的結合。他們還通過研究果膠支鏈結構中鼠李半乳糖醛酸，發(fā)現(xiàn)不同果膠與原花青素的結合能力依次為鼠李半乳糖醛酸支鏈、阿拉伯聚糖、I型半乳聚糖-木糖聚半乳糖醛酸混合物、I型半乳聚糖、阿拉伯聚糖-II型半乳聚糖混合物和阿拉伯聚糖[9]，推測果膠分子中的線性主鏈骨架可能具有聚集或結合較多的原花青素的能力;此外，由阿拉伯聚糖組成的側鏈比由半乳聚糖組成的側鏈在空間構象上更加靈活，這限制了果膠與原花青素的連接;II型半乳聚糖含有較多的分支結構，所以其與花青素的結合能力也較低。II型鼠李半乳聚糖醛酸聚糖對花青素的結合能力較低，這一結果與Riou等[10]的研究結果不同，推測是實驗條件差異引起的。已有研究在提取細胞壁多糖組分時常采用透析去除小分子物質，但經(jīng)透析提取后的細胞壁多糖組分與多酚物質的結合特性可能與真實食品體系中兩者的相互作用特性不同[6]。另外，由于多糖組分的復雜性，以細胞壁粗提物為對象開展研究難以從機理上深入解釋兩者的相互作用，因此有必要將其中的果膠、半纖維素、纖維素和木質素等不同組分分離純化后，構建模擬體系深入研究。

其次，在食品加工過程中，由化學或物理作用引起的多糖結構變化也可顯著影響多糖與多酚的結合能力。例如，在100 ℃下干燥72 h后可降低蘋果細胞壁物質的孔隙度，同時提高其吸附酚類物質的總量和單位面積的表觀親和力[11]。這可能是因為高溫干燥過程可破壞纖維素的物理結構，使得多酚物質更容易與多糖結合，進而促進了細胞壁多糖相互交聯(lián)，提高了細胞壁物質表面的疏水性。Simonsen等[6]發(fā)現(xiàn)，大麥中的β-葡聚糖酶解可降低其結合香蘭素衍生物的能力。加工是許多食品制作過程中必不可少的環(huán)節(jié)，然而這些理化過程對多糖、酚類物質結構的影響，及其對兩者相互作用的影響研究還較為缺乏。

1.2 酚類物質的結構和含量對其與多糖相互作用的影響

酚類物質的種類及分子結構是影響其與細胞壁多糖相互作用的另一個因素。不同果蔬原料來源的花青素、單寧、黃酮和酚酸等不同類型的酚類物質以及不同體系狀態(tài)下兩種物質的相互作用被廣泛研究。Padayachee等[4]研究表明，不同種類酚酸與細胞壁多糖的結合能力不同。其中，濃縮胡蘿卜汁中的阿魏酸、綠原酸和咖啡酸等酚酸物質與果膠-纖維素復合物的結合能力較強，而單純的咖啡酸則表現(xiàn)出較低的親和力。此外，在包含羥基苯甲酸型和羥基肉桂酸型等13 種不同類型的酚酸中，甲基化程度與其對燕麥可溶性β-葡聚糖的結合能力呈負相關。Wang Yuxue等[12]比較了3 種不同結構的肉桂酸對燕麥β-葡聚糖的親和力，發(fā)現(xiàn)鄰羥基肉桂酸對燕麥β-葡聚糖的親和力高于間羥基肉桂酸和對羥基肉桂酸。黃酮、黃酮醇、黃烷酮和異黃酮這4 種酚類物質與燕麥β-葡聚糖的結合能力也存在顯著差異，其與多糖的結合能力由低到高的順序為黃酮、黃酮醇、黃烷酮和異黃酮。當黃酮類物質具有3 個或少于3 個羥基時有利于其與細胞壁物質結合;而當羥基數(shù)量為4 個或更多時則不利于兩者相互作用。此外，糖基化對其與細胞壁物質的影響是正反兩方面的，這主要取決于黃酮的種類。Padayachee等[13]研究證實，無論酰基化與否，花青素與纖維素、纖維素-果膠復合物的結合能力均無顯著差異。Gon?alves等[14]發(fā)現(xiàn)葡萄酒中的花青素可與酒中的細胞壁大分子物質結合，特別是當花青素與香豆素基團或者乙酰基團結合后，其與細胞壁大分子的親和力要強于沒有上述基團的花青素分子，表明疏水作用可能在花青素與多糖結合過程中發(fā)揮重要作用。該項研究的結果與Le Bourvellec等[15]的研究結果之間的差異則說明了酚類物質的結構在多糖和酚類物質相互結合中的重要作用。Fernandes等[16]通過研究花青素-3-葡萄糖苷和飛燕草素葡萄糖苷與柑橘果膠的相互作用，發(fā)現(xiàn)含有3 個羥基基團的飛燕草素-3-葡萄糖苷與果膠的親和力更強，表明羥基可能通過形成氫鍵參與了兩者的結合。研究發(fā)現(xiàn)，來自葡萄、蘋果和梨中的不同類型原花青素對細胞壁多糖也表現(xiàn)出不同的親和力。Le Bourvellec等[15]發(fā)現(xiàn)酚類物質的結構和組分顯著影響了原花青素與蘋果細胞壁物質的結合，即原花青素的分子質量、聚合度以及兒茶素單體在原花青素結構中的數(shù)量都與其對細胞壁物質的親和力呈正相關性。與聚合度相比，原花青素的分子質量對其結合細胞壁物質影響更加明顯。此外，花青素可能有多個位點可以同時與果膠結合，因此，分子質量較大的原花青素容易擁有更多的結合位點。在此基礎上，Bautista-Ortín等[17]研究了表兒茶素、表沒食子與兒茶素混合物、表兒茶素與沒食子酸酯混合物、表沒食子兒茶素與沒食子酸酯混合物、沒食子兒茶素與沒食子酸酯混合物以及兒茶素等不同種類的茶多酚物質與β-葡聚糖的相互作用，發(fā)現(xiàn)氧化可提高花青素對細胞壁物質的結合能力，表沒食子兒茶素沒食子酸酯表現(xiàn)出了較高的親和力。Wang Yuxue等[12]研究表明，花青素與β-葡聚糖的結合能力與沒食子酸的酯化度呈負相關，與兒茶酚的聚合度呈正相關。Tang Huiru等[18]通過研究24 種不同類型的酚類物質與纖維素的相互作用，發(fā)現(xiàn)酚類物質的分子質量、疏水性、聚合度與其結合細胞壁多糖的能力呈正相關，并進一步證實了疏水作用在兩者相互結合中發(fā)揮了作用;此外，還發(fā)現(xiàn)沒食子單寧與纖維素的結合能力遠不如鞣花單寧。Simonsen等[6]研究了21 種香草素衍生物與β-葡聚糖的結合特性，結果表明酚類物質上的糖基很少參與其與細胞壁多糖的結合;當苯環(huán)上有一個羥基與醛基形成對位時，這種結構表現(xiàn)出較強的結合能力，相反地，引入其他的基團則會降低其與細胞壁物質的親和力。Wang Yuxue[12]和Phan[19]等在同樣的實驗條件下分析了不同類型酚類物質的結合能力，結果表明阿魏酸、沒食子酸、綠原酸、兒茶素和矢車菊素-3-葡萄糖苷具有相似的結合方式，酚類物質自身帶電情況與酚類物質-多糖結合的程度無明顯相關性。此外，與羥基肉桂酸和表兒茶素相比，原花青素與蘋果細胞壁的結合作用更強。Bautista-Ortín等[20]研究發(fā)現(xiàn)，通過向結合有單寧的細胞壁物質中加入花青素可以提高該體系中單寧的提取率，表明花青素和單寧與細胞壁物質的結合是競爭性的。Wang Yuxue等[12]較為系統(tǒng)地研究了36 種具有不同化學結構的酚類物質與細胞壁多糖的結合能力，但未發(fā)現(xiàn)明顯的規(guī)律。值得注意的是，已有不同研究所獲得的結果其相互之間可能不具有可比性，因為酚類物質與細胞壁多糖的結合能力還與實驗所用到的細胞壁多糖種類和結構相關，并且實驗條件和環(huán)境因素的影響也是不可忽略的。

1.3 環(huán)境因素對多糖與酚類物質相互作用的影響

酚類物質與細胞壁多糖的物質的量比、pH值、離子強度、溫度和反應時間等環(huán)境因素均可影響細胞壁物質與酚類物質的結合作用，這些環(huán)境因素與食品的加工過程和食物在體內(nèi)的消化過程是息息相關的。

pH值是影響酚類物質與多糖相互作用的重要因素。Phan等[19]發(fā)現(xiàn)pH值（3.0～7.0）是影響纖維素與矢車菊素-3-葡萄糖苷、阿魏酸和兒茶素等多酚物質相互作用的最主要因素，而這一影響又與酚類物質的種類相關。矢車菊素-3-葡萄糖苷與纖維素的結合能力隨著pH值從3.0升高至5.0而提升，隨后直到pH值升高至7.0的過程中兩者的結合能力呈下降趨勢，這種變化可能是因為花青素的化學結構隨著pH值的變化而改變所引起的。Lin等[21]也發(fā)現(xiàn)pH值（2.0～4.5）可顯著影響花青素與果膠的相互結合作用，且在pH值為3.6時兩者的結合作用最強，而在其他pH值下兩者的親和力相對較弱。Goto等[22]發(fā)現(xiàn)，花青素中的醌型化合物更有利于其與細胞壁多糖的結合，且當pH值達到7.0時，花青素更易降解;提高pH值可以增加阿魏酸與多糖的結合能力，但對兒茶素的影響較小。Wu Zhen等[23]發(fā)現(xiàn)，在pH值為6.0的條件下茶多酚與燕麥β-葡聚糖的結合能力最強。Le Bourvellec[15]和Renard[24]等發(fā)現(xiàn)pH值在2.0～7.0范圍內(nèi)變化對花青素與蘋果細胞壁物質的結合能力影響不大，推斷離子或靜電相互作用對這類分子間相互作用影響不大。總之，pH值對酚類物質與細胞壁多糖結合的影響還與酚類物質自身的種類和特性相關。

溫度是影響酚類物質與多糖結合的另一個關鍵因素。Phan等[19]發(fā)現(xiàn)溫度從4 ℃提高至37 ℃可引起矢車菊素-3-葡萄糖苷和阿魏酸兩種物質與細胞壁多糖的結合能力下降，但兒茶素則幾乎不受影響，表明氫鍵可能參與酚類物質與細胞壁多糖的結合。Wu Zhen等[23]發(fā)現(xiàn)溫度從20 ℃提高至60 ℃，顯著降低了茶多酚與β-葡聚糖的結合作用，表明氫鍵可能參與兩者的相互結合。

離子種類及其濃度也顯著影響酚類物質與細胞壁多糖結合。Le Bourvellec等[15]研究了不同溶劑對花青素與蘋果細胞壁物質結合的影響。例如，加入乙醇或二氧雜環(huán)乙烷顯著降低了溶液的極性，進而擾亂了花青素和細胞壁多糖的結合，表明疏水作用也參與了兩者結合;加入尿素可顯著抑制兩者的結合。因為尿素可破壞氫鍵結合，由此可推斷氫鍵在兩者的相互作用中發(fā)揮了一定的作用。Gao Ruiping等[25]發(fā)現(xiàn)提高NaCl和乙醇濃度顯著降低了表沒食子兒茶素沒食子酸酯與β-葡聚糖的相互結合，證實氫鍵在兩者的相互作用中發(fā)揮了重要作用。Le Bourvellec等[26]發(fā)現(xiàn)，隨著離子濃度提升至1 mol/L，蘋果細胞壁物質與花青素的結合能力也逐漸提高。Phan等[27]將溶液的濃度提升至0.5 mol/L，發(fā)現(xiàn)茶多酚與β-葡聚糖的結合能力降低，表明疏水作用對兩者相互結合所起作用有限;在0～100 mmol/L濃度范圍內(nèi)，NaCl對多酚物質的結合能力無顯著影響，但這可能是因為該研究涉及的溶液濃度范圍相對較小。此外，Gao Ruiping[25]和Le Bourvellec[26]等均發(fā)現(xiàn)花青素與蘋果細胞壁物質的結合在一段時間內(nèi)（6 min）就能達到飽和;Renard等[24]則發(fā)現(xiàn)在1 h內(nèi)兩者的親和力無顯著變化。

當酚類物質與細胞壁物質結合后，通過改變環(huán)境條件可以將其從復合物中釋放出來，這也進一步驗證了環(huán)境對兩者結合的影響。Padayachee等[28]將花青素、酚類物質與胡蘿卜細胞壁物質結合后，研究了酚類物質在不同條件下的釋放情況。結果表明，加入酸化甲醇可以釋放30%的酚酸和20%的花青素;與之相比，經(jīng)過體外模擬胃和小腸消化后，僅有2%的多酚類物質被釋放出來，未釋放的酚類物質將會進入大腸消化階段。

2 多糖和多酚物質的相互作用對多酚生物利用及功效的影響

近年來，食品中活性物質的生物利用在食品科學研究領域備受關注。一方面，酚類物質自身理化特征是決定其生物利用的關鍵因素;另一方面，多糖與酚類物質的作用也顯著影響其生物利用。

一些研究表明，細胞壁多糖與酚類物質的結合作用會導致其生物利用度降低，即多糖將酚類物質緊緊吸附在其分子上不能釋放。Adam等[29]采用Wistar大鼠模型研究了谷物全粉和精粉對阿魏酸生物利用的影響，結果表明阿魏酸在體內(nèi)可能與阿拉伯木聚糖和木質素等膳食纖維緊密結合，導致其生物利用度降低，但通過破壞麥麩結構可提高阿魏酸的釋放率。然而，一些研究也發(fā)現(xiàn)增加多糖可以提高酚類物質的攝入量。例如，Schramm等[30]研究表明，增加碳水化合物的攝入可顯著提高黃酮的生物利用度，這一結果可能是由于碳水化合物對胃腸消化階段中生理特征的影響或者通過激活了碳水化合物-黃酮載體而引起的。

多酚物質與細胞壁多糖類物質緊密結合后，其生物利用很大程度上取決于其從多糖物質中的釋放率，而影響這一過程的因素包括多酚物質的自身結構、多酚與多糖的結合方式及緊密程度、外源酶的作用等。那些經(jīng)歷胃腸消化過程后未被釋放的酚類物質，也對人體健康也發(fā)揮著重要作用。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，酚類物質與多糖的相互作用在大腸消化階段具有許多積極的作用。例如，酚類物質可通過這些結合體運載抵達大腸，進而在大腸的復雜酶系和菌群的作用下被釋放[30]。

細胞壁多糖和酚類物質在有蛋白質存在的情況下可形成聚合物，這3 種物質的聚合也會影響酚類物質的生物利用度。例如，Oliveira等[31]研究發(fā)現(xiàn)果膠和β-乳球蛋白可與花青素-3-葡萄糖苷或兒茶素形成共聚物，并通過體外胃腸消化模型的驗證發(fā)現(xiàn)，這種共聚物的形成可提高酚類物質的生物利用度，而且這種共聚物的形成會受到pH值、溫度和離子強度等多種因素的影響。

綜上所述，能抵達大腸消化階段的酚類物質，主要是在胃腸消化階段未被小腸吸收的酚類物質或與食物中大分子物質緊密結合的酚類物質。多糖發(fā)揮的作用相當于一個載體，同時還能有效阻止消化過程中酶與酚類物質接觸，有利于其被運送至大腸消化階段[32]。事實上，諸如多糖等許多細胞壁大分子都起到了食物中抗氧化物載運體的作用[33]。Tuohy等[34]綜述了包含整體植物組織的食品、酚類和膳食纖維等不同物質對大腸微生物菌群的影響，許多研究證實大量酚類物質在大腸消化階段被釋放出來并參與代謝，這些酚類物質將進而影響腸道生態(tài);例如，通過發(fā)酵黑麥、小麥或燕麥麩皮，可破壞其細胞壁結構，促進了酚酸的釋放，增強了微生物對酚類物質和膳食纖維的利用效果，而這種作用反過來也促進了酚類物質的代謝。Rosa等[35]發(fā)現(xiàn)小麥糊粉層中的酶解也有利于酚類物質的代謝。酚類物質在大腸中的代謝物常具有抑菌、抗炎癥、解毒和植物雌激素等活性[32]，也與糖尿病、腸道腫瘤的發(fā)生率密切相關[36-37]。結合在膳食纖維上的酚類物質可增加脂類、蛋白質、水分和排泄物的量，同時對脂肪代謝、降低總膽固醇、降低血液中總膽固醇、低密度脂蛋白和甘油三酯水平等都有積極作用，并能提高腸道內(nèi)的抗氧化水平，這對人體健康具有積極的意義。

3 多糖和酚類物質的相互作用對食品加工的意義

多糖和酚類物質的相互作用對一些食品品質的形成具有重要的作用。在釀酒和果汁加工中，細胞壁多糖和酚類物質的相互作用與酚類物質的含量密切相關。一方面，酚類物質與果蔬皮渣中的細胞壁物質緊密結合而不能進入食品體系中，將導致酚類物質在加工過程中大量損失[26,38]。由于釀造過程中酚類物質與細胞壁物質緊密結合，在發(fā)酵后的葡萄酒中僅殘留25%的原花青素，而葡萄籽和酒渣中則吸附了48%的原花青素[39]。Hanlin等[39]研究表明，分子質量較大的原花青素更容易與細胞壁物質結合，這也解釋了葡萄酒中為何缺失了那些原本存在于葡萄中的分子質量相對較大的原花青素類物質;另一方面，在加工過程中，食品中的酚類物質還會因氧化或者其他環(huán)境因素發(fā)生降解，而其與細胞壁物質結合可降低酚類物質的降解率。Buchweitz等[40]研究發(fā)現(xiàn)，向草莓醬中添加果膠可顯著提高體系中花青素的穩(wěn)定性。這種穩(wěn)定性與細胞壁物質、多酚的種類及多酚的結構相關，表現(xiàn)在添加蘋果和甜菜果膠可以提高花青素的穩(wěn)定性，但添加柑橘果膠則無這一效果。此外，雖然加入蘋果和甜菜果膠可提高原花青素的穩(wěn)定性，但這兩種果膠的添加卻對天竺葵-3-丙二酰葡萄糖苷沒有作用。Bourvellec等[41]研究發(fā)現(xiàn)，細胞壁多糖與酚類物質的相互作用也與桃罐頭的粉紅色消褪有關。即桃中的原花青素降解成花青素后與細胞壁多糖結合后顯出的色澤非常穩(wěn)定，即便在后續(xù)的提取和酶解過程中也難以去除，推測這種結合可能與兩者間碳原子的共價結合有關。

多糖、酚類物質和蛋白質是食品體系中常見的物質，這三者的相互作用與食品品質關系密切。例如，蛋白質與酚類物質的結合及引發(fā)的沉淀現(xiàn)象也受到體系中的細胞壁多糖的影響。通常，多糖會降低蛋白質對酚類物質的親和性，這可能是因為形成了蛋白質-酚類-多糖聚合物，或者是由于多糖結合酚類物質而對它們與蛋白質的結合形成了競爭作用。Oliveira等[42]研究表明，當草莓和酸奶混合后，因可溶性蛋白和酚類物質相互結合，它們的含量均降低;添加卡拉膠可進一步降低蛋白質含量，推測是蛋白質、酚類和細胞壁物質三者相互作用所引起的。Soares等[43]發(fā)現(xiàn)果膠、多聚半乳糖醛酸與唾液蛋白、胰淀粉酶、縮合單寧共同形成了多元共聚體，這阻礙了蛋白質和多酚的相互作用。阿拉伯聚糖可與蛋白質競爭性地結合酚類物質，而酚類物質的結構也會影響上述3 種物質的相互作用。例如，多糖對牛血清白蛋白與原花青素結合的抑制作用隨著原花青素分子質量的提高而降低，表明增加原花青素聚合度可增加其與蛋白質結合的位點數(shù)[44]。Mateus等[44]認為蛋白質種類和結構與上述聚集體的形成關系密切;例如，雖然酚類物質和多糖對幾丁質酶聚合的影響較小，但在含有多糖和酚類物質的紅酒體系中，酚類物質卻顯著影響索馬甜類蛋白異構體的聚合行為及其聚合程度。

在果蔬加工過程中，可利用多糖和酚類物質相互作用來遮掩酚類物質的收斂作用。Troszyńska等[45]研究表明，多糖和酚類物質的相互作用可以提高物料的黏度，這有利于減輕酚類物質引起的收斂口感。不同種類多糖類物質對收斂口感的掩蓋能力不同，由強到弱依次為羧甲基纖維素鈉、瓜爾膠、黃原膠和阿拉伯膠，且這種效果與多糖的結構關系密切。

酚類物質在人體內(nèi)的生物利用度一般比較低，可利用多糖與酚類物質的相互作用構建傳遞系統(tǒng)來調(diào)控酚類物質生物利用，例如采用多糖來包埋酚類物質或制備微膠囊。通過這種方式，可有效地將酚類物質與環(huán)境隔離，從而保護特定消化階段中的酚類物質，也可有針對性地控制酚類物質的釋放和其生物利用。Liu Jia等[46]研究發(fā)現(xiàn)，利用燕麥β-葡聚糖與辛烯基琥珀酸結合制成微膠束系統(tǒng)，可用于對姜黃色素的包埋，包埋后可顯著增加姜黃素的穩(wěn)定性和溶解性。Moonhee等[47]利用麥芽糊精將茶多酚制成微膠囊，發(fā)現(xiàn)這種微膠囊的制備工藝明顯增強了茶多酚緩解心血管疾病的效果。

細胞壁物質和酚類物質的相互作用還可被用于制備可攜帶茶多酚的生物載體。Shi Meng等[48]研究發(fā)現(xiàn)，大米麩皮可有效結合茶多酚，這一結合過程的熱動力學可以用Langmuir和Freundlich模型擬合;纖維素酶、蛋白酶處理、脫脂處理都會降低大米麩皮與酚類物質的結合能力。因大麩皮富含β-葡聚糖等細胞壁物質、脂肪和蛋白質等多種成分，這種結合可能非常復雜。Jakobe等[49]綜述了酚類物質與多糖、脂類和蛋白質的相互作用，認為多糖、蛋白質和脂類物質與酚類物質的相互作用都可影響酚類物質的釋放。

4 結 語

本文綜述了近年來關于多糖與酚類物質相互作用的研究，重點分析了影響其相互作用的多種因素，包括多糖與酚類物質的種類、化學結構和環(huán)境因素等。多糖與酚類物質可通過多種作用力相互結合，例如疏水作用、氫鍵、離子鍵等，二者的相互作用不僅對酚類物質在體內(nèi)的消化代謝和生物利用度有顯著影響，還對果酒、果蔬汁等食品在加工過程中的品質形成具有重要意義。在此基礎上，仍有一些問題尚未研究清楚，例如氣體環(huán)境及壓力等其他環(huán)境因素對多糖與酚類物質結合的影響;不同種類多糖物質對結合酚類物質的協(xié)同或者競爭作用;淀粉、蛋白質和脂肪等其他食品組分對兩者結合的影響;加工方式和加工過程對兩者相互作用的影響;細胞壁多糖與酚類物質的相互作用對健康的影響，特別是兩者結合對酚類代謝、生物利用度、腸道微生態(tài)及腫瘤、糖尿病、肥胖等慢性疾病的影響;從機理上認識這些問題對于食品加工和人類健康具有重要意義。