河南工业大学粮油食品学院，河南省粮油食品安全检测与控制重点实验室的王 晨、谢岩黎*、范亭亭利用荧光光谱和傅里叶变换红外光谱研究花青素与Gli、Glu相互作用之间的表观结合常数、结合位点数、作用力及对两种蛋白结构的变化，为花青素对主食品品质的影响及花青素作为一种天然食品添加剂在主食品产业发展提供可靠的理论基础和科学依据。
1、荧光光谱分析
C3G对Gli、Glu内源性荧光光谱的影响
C3G对两种蛋白的荧光都有猝灭作用，且猝灭效果随C3G质量浓度的增大而增强。在激发波长280 nm，Gli、Glu的最大发射波长（λmax）分别为342.2 nm和342.6 nm，加入C3G后，Gli、Glu的λmax都发生了红移现象，这说明C3G与两种蛋白都发生了相互作用，导致Gli、Glu的色氨酸周围微环境由疏水性环境向亲水性环境发生转变，C3G是水溶性物质，可与蛋白质的亲水性侧链残基发生相互作用从而使得蛋白质的肽链变得更加伸展，从而使得蛋白质的构象发生变化。
荧光猝灭机理的判定
随着温度的升高，Glu的KSV不断减小，这说明C3G对Glu的荧光猝灭机制属于静态猝灭。对于生物大分子，各类猝灭剂由扩散碰撞产生的最大动态猝灭常数为2×1010 L/（mol·s），又因为C3G与Glu相互作用的Kq值远大于2×1010 L/（mol·s），进一步表明C3G对Glu的猝灭机理是C3G与蛋白结合形成基态稳定复合物所引起的静态猝灭。
结合常数和结合位点的计算
以上数据表明：温度升高，C3G与Gli的结合常数KA值升高，说明升高温度增大了C3G-Gli复合物的稳定性，且两者的反应是吸热过程。而Glu有着相反的趋势，说明C3G与Glu的反应是一个放热过程。不同温度条件下，C3G与Gli相互作用的KA和n分别为20.827×104 L/mol、1.263（298 K），22.463×104 L/mol、1.253（308 K），58.060×104 L/mol、1.355（318 K）。
热力学参数与相互作用力类型
对Gli而言，ΔH＞0、ΔS＞0，说明C3G与Gli之间的作用力主要为疏水作用，ΔH＞0，表明两者之间的相互作用为吸热反应，升温应有利于两者结合；而对Glu而言，ΔH＜0、ΔS＜0，说明C3G与Glu的主要作用力为范德华力和氢键，ΔH＜0，表明C3G和Glu之间的反应是放热的，降温应有利于两者结合。
同步荧光光谱
随着C3G质量浓度的增大，Gli、Glu的酪氨酸和色氨酸残基荧光强度均有猝灭现象且最大吸收波长均有不同程度的红移现象。这说明C3G与两种蛋白都发生了相互作用，并使得蛋白质构象发生一定的改变，进而使得两种蛋白中色氨酸和酪氨酸附近的微环境向亲水性环境转变，疏水性减小。
2、傅里叶变换红外光谱
加入不同浓度的C3G后，两种蛋白的红外拟合峰数目及峰形发生明显变化，蛋白的二级结构所占百分比也发生改变，表明加入C3G后，两种蛋白的构象都发生了改变。两种蛋白质的二级结构中，β-折叠结构所占比例最高。随着C3G的加入，Gli中β-折叠和β-转角结构有减少的趋势，而α-螺旋和无规卷曲含量有增大趋势。
结 论
主要结论如下：1）荧光图谱结果表明C3G对Gli、Glu都有荧光猝灭作用，与Glu的猝灭机制属于静态猝灭，主要通过疏水相互作用相结合；与Gli的猝灭机制为静态猝灭和动态猝灭的结合，主要通过范德华力和氢键作用结合。2）Gli、Glu与C3G结合位点数n都接近1，形成了物质的量比约1∶1的静态复合物；同步荧光光谱表明C3G与Gli的结合位点更接近色氨酸残基，而与Glu的结合位点更接近酪氨酸残基。3）傅里叶变换红外光谱数据表明C3G的加入改变了小麦蛋白结构，Gli表现为β-折叠和β-转角占总空间结构百分比减少，而α-螺旋和无规卷曲结构相对含量增加；Glu表现为β-折叠相对含量减少，α-螺旋和β-转角相对含量增加，无规卷曲相对含量变化不大。
