覃瑞教授课题组在Food Hydrocolloids发表研究成果 揭示植物蛋白-普鲁兰体系可电纺性调控机制

生命科学学院覃瑞教授与刘娇副教授课题组致力于特色植物蛋白资源开发与可食用纳米纤维构建研究。近日，课题组在不同来源植物蛋白静电纺丝成纤机制研究方面取得重要进展，选取8 种食品级代表性植物蛋白，以普鲁兰多糖为加工助剂，系统阐明蛋白本征结构、溶液行为与纳米纤维成型之间的内在关联。

7月28日，相关研究成果以Protein sourcedependent structure and solution interactions govern electrospinnability in plant protein/pullulan for edible nanofibers为题，发表于食品领域国际 TOP 期刊Food Hydrocolloids。博士研究生宋梦蝶为论文第一作者，刘娇副教授与覃瑞教授为共同通讯作者，中南民族大学为第一完成单位，贵州省分析测试研究院参与合作研究。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2026.113163。

论文相关组图。生科学院供图

植物蛋白在制备植物基可食用纳米纤维、营养递送载体方面拥有广阔应用前景，可用于仿肉食品纤维结构构建。但在相同加工条件下，不同来源植物蛋白的静电纺丝能力差异显著。现有研究多针对单一蛋白开展纺丝实验，缺少对多种植物蛋白的系统对比，蛋白来源如何影响成纤性能的内在机制尚不明确，也缺少可用于预判电纺加工潜力的定量参考体系。

该研究选取大豆、豌豆、鹰嘴豆、小麦、薏米、青稞、红花籽粕、大米8 种代表性植物蛋白开展对比实验。研究表明，β折叠含量高、构象刚性强的蛋白射流稳定性差，可纺性弱；二级结构均衡、构象柔性更好的蛋白更利于稳定静电纺丝，提升纤维连续性。经纤维直径均匀度、珠粒数量、珠粒密度、不连续纤维占比多指标综合评价，纤维质量排序为：青稞 > 薏米 > 小麦 > 大米 > 红花籽粕 > 豌豆 > 大豆 > 鹰嘴豆。相关性分析与主成分分析证实，蛋白二级结构通过改变溶液流变、界面性质调控静电纺丝全过程。FTIR 表征证明，成纤过程伴随分子间氢键重构和蛋白构象重排；小麦、薏米、青稞这类初始 β折叠占比较低的蛋白，经射流拉伸后纤维 β折叠占比明显升高，表现出更强构象适应能力，进一步改善纤维结构完整性与稳定性。

课题组成员表示，不同植物蛋白的成纤能力并不单纯由蛋白组分占比决定，而是受构象紧凑度、链段伸展能力以及电场下构象响应特性共同调控。该研究建立起蛋白本征结构溶液行为纳米纤维品质的关联框架，提供一套定量预判植物蛋白电纺潜力的分析范式，为植物基可食用纳米纤维的原料筛选、理性设计提供理论依据，同时为武陵山区特色杂粮、油料加工副产物蛋白资源高值化开发提供重要参考。该研究得到学校中央高校基本科研业务费、湖北省自然科学基金、宁夏重点研发计划项目的资助。