凝膠多糖自組裝作用及其應用研究進展

潘玉雪，徐欣東，張潤峰，王 清，陳 山

（廣西大學輕工與食品工程學院，廣西 南寧 530004）

多糖作為由基本單糖所組成的生物大分子，其所具有的連接鍵、直鏈/支鏈比和分子質量的多樣性以及分子多羥基性和某些特殊空間結構，為其功能化提供了良好的條件。自組裝是大分子間通過非共價鍵相互作用來驅動分子或部分分子自發地形成有序結構的過程，也是生物大分子之間通過相互作用形成超分子結構的基礎。相較于蛋白質，多糖在多種環境因素（溫度、pH值等）下具有更高的穩定性，可與其他功能因子結合以構建具有有序結構和特異性優勢的功能復合物。

作為三螺旋多糖的凝膠多糖（curdlan，CUR）是一類線性的-(1,3)--葡聚糖，最早由糞產堿桿菌發酵獲得，并被美國食品藥品監督管理局批準作為食品添加劑使用，出色的增稠性、保水性使其在食品加工領域得到廣泛的應用。CUR在體外實驗和動物實驗中均顯示無毒性，且在生物醫學方面表現出優異的抗腫瘤特性和免疫調節活性，可刺激免疫細胞產生細胞因子，也可作為能特異性識別免疫細胞的載體應用于靶向給藥系統。截至目前，以香菇多糖、裂褶菌多糖、硬葡聚糖等為代表的三螺旋多糖已被用于構建具有新型功能的復合物，研究表明相較于單一客體分子，經多糖修飾后構建的復合物在功能性和穩定性上顯著提升，在功能藥物、藥物遞送、基因遞送、微量元素補充等方面具有出色的應用潛力。近年來，CUR三螺旋構象的獨特自組裝作用受到了越來越多的關注，有效地認識CUR的自組裝過程可為CUR的功能化利用和產業化應用提供重要的理論基礎。因此，本文綜述了CUR的自組裝作用特點和基于自組裝作用構建功能材料的功能及生物活性，為CUR的自組裝作用在食品等領域的深入研究及應用提供參考。

1 CUR三螺旋構象

CUR在不同條件水溶液中主要存在3 種構象，即無規卷曲、單螺旋及三螺旋，其中三螺旋構象與多糖活性之間的構效關系已有報道，當三螺旋構象被破壞時，其生物活性降低，這說明三螺旋構象的完整程度對CUR的生物活性至關重要。不同于具有強大二級或更高階結構的蛋白質及核酸，CUR和其他三螺旋-(1,3)-葡聚糖由于骨架的靈活性和能夠形成多種螺旋結構的能力，在溶液中往往表現出復雜的構象性質，且難以觀察不同構象之間的過渡過程。因此，對CUR的認識仍有很大的提升空間，特別是對其構象轉變和生物活性微觀機制的認識。目前，對CUR三螺旋構象的定性檢測多采用剛果紅染色法，然而隨著原子力顯微鏡的應用及光散射法、核磁共振弛豫法、分子動力學模擬等方法的成熟，CUR三螺旋構象的特點逐漸明晰。

CUR作為三螺旋-(1,3)-葡聚糖中的一個主要分支，與香菇多糖、裂褶菌多糖等具有同樣的主鏈，且主鏈上帶有大量羥基，具有眾多分子間及分子內氫鍵。前人針對CUR的三螺旋構象提出了3 種氫鍵模型，即Type A、Type B和Type C，隨著這3 種模型的提出及深入探索，對CUR的自組裝作用得到更進一步的認識。如圖1A所示，CUR具有6/1右手螺旋構型，主鏈通過-1,3-鍵進行連接，每6 個葡萄糖殘基形成一周螺旋，主鏈葡萄糖環上C4和C6羥基間的分子內氫鍵是螺旋結構形成的驅動力。如圖1B所示，由C2上羥基間的分子間氫鍵作用形成了位于同一平面且與螺旋軸相互垂直的三角氫鍵網絡，三條多糖線性鏈在分子間及分子內氫鍵作用下形成緊密的交叉螺旋結構，而螺旋中心在目前的主流觀點中被認為存在不等邊“六邊形”氫鍵作用，即3 條糖鏈上3 個羥基的6 個原子形成不等邊六邊形氫鍵模型，以形成穩定的CUR三螺旋結構。已有報道稱，同樣具有三螺旋構象的裂褶菌多糖主鏈上的C2羥基具有疏水性，而C6羥基及側鏈葡萄糖基具有親水性，這使得當單鏈恢復到三螺旋構象時，疏水表面總是位于三螺旋結構內，而形成的三螺旋結構則被親水表面所覆蓋，在三螺旋結構內形成直徑約為3.5 ?的疏水空腔，且經過變性的空腔具有柔韌性。對于CUR而言，其螺旋結構的中心被C2羥基占據，導致疏水空腔無法形成；此外，葡萄糖基側鏈的存在和數量不僅可以顯著改變葡聚糖的物理性質，也會對三螺旋結構的疏水空腔產生強烈影響，支化度越高，形成的螺距越短，疏水空腔體積越大。因此，相對于其他帶有側鏈的三螺旋多糖，CUR自組裝形成的三螺旋構象不存在疏水空腔。除了Type A氫鍵模型，前人還提出不同的氫鍵模型，其中在Type B氫鍵模型中，認為CUR糖鏈呈右旋，且同一條鏈上相鄰糖環的C2羥基之間形成分子內氫鍵（圖1C），而形成三螺旋結構的驅動力可能是范德華力；而在Type C氫鍵模型中，與其他兩種模型不同的是，CUR三螺旋呈分子間左旋，且C2羥基間的分子間氫鍵構成的氫鍵網絡與螺旋軸不垂直，而是沿著螺旋線（圖1D）。在這3 種模型中，最不穩定的是Type B氫鍵模型，而Type A氫鍵模型被認為是較為合理的三螺旋構象模型。

圖1 CUR單股右手螺旋和3 種氫鍵模型[27-28]Fig. 1 Single-stranded right-handed helix structure and three hydrogen-bonding models of curdlan[27-28]

2 不同誘導方式下的凝膠多糖自組裝作用

CUR獨特的螺旋結構和氫鍵識別能力為其功能化應用提供了基礎，而基于螺旋構象和氫鍵作用的自組裝過程則是使CUR研究關注度得到提升主要原因。CUR可在不同濃度的不同溶劑中呈現出不同的鏈運動，這些自組裝行為可以從機理層面解釋CUR優異的增稠性和保水性，對多糖在食品和醫藥領域的應用具有重要意義。如圖2所示，多糖三螺旋在強極性溶劑（如二甲基亞砜（dimethyl sulfoxide，DMSO））中可以以無規卷曲的形式展開，這一過程稱為三螺旋的解旋，當溶液的極性降低時，無規卷曲可以通過特異性氫鍵識別作用重新形成三螺旋，這個過程稱為三螺旋的復旋。CUR在不同誘導條件下引發三螺旋解旋，通過改變溶液的條件，可以使解旋后形成的無規卷曲通過復旋重新形成三螺旋結構。然而，CUR在不同誘導條件下所表現出的自組裝過程存在略微不同。

圖2 多糖三螺旋構象的解旋和復旋作用[23]Fig. 2 Denaturation and renaturation of triple-helix polysaccharides[23]

2.1 CUR在加熱/退火處理下的自組裝作用

CUR又名熱凝膠，其獨特的膠凝特性表現為當加熱到80 ℃以上再退火后，會形成凝膠強度較高的熱不可逆凝膠，而當加熱到55～65 ℃后再退火，會形成凝膠強度較低的熱可逆凝膠（圖3）。目前的主流觀點認為，前者的凝膠機理在微觀上表現為三螺旋結構在高溫下解旋成單鏈，在退火后重新復旋形成三螺旋結構，三螺旋結構之間由至少一條單鏈連接或者以聚集體的形式存在，具有較強的網絡結構，從而在宏觀上表現出極高的凝膠強度；后者的凝膠機理在微觀上表現為三螺旋在加熱下解旋為單螺旋，退火時少部分單螺旋復旋為三螺旋，但溶液中仍以單螺旋占主導，多條單螺旋或三螺旋鏈間也存在一定的連接，但構成的網狀結構強度不如前者，從而在宏觀上表現出較低的凝膠強度。

圖3 CUR在加熱/退火處理下的自組裝機理[35-38]Fig. 3 Self-assembly mechanism of curdlan under heat-annealing treatment[35-38]

此外，對于其他三螺旋多糖，如硬葡聚糖三螺旋構象也會隨著加熱而發生解旋，在退火后又發生復旋，利用這一自組裝過程可以構建基于三螺旋多糖的復合物。然而，高于80 ℃的加熱/退火處理雖可以使CUR自組裝形成高密度的空間網狀結構，但卻對原料的熱穩定性提出了一定的要求，且宏觀上形成的凝膠也增大了產物分離純化及表征的難度，因此在選擇該自組裝方法時需要充分考慮原料和產物的要求。

2.2 CUR在二甲基亞砜/水溶液體系中的自組裝作用

由三螺旋的形成機理可知，3 條螺旋鏈間主要通過氫鍵作用形成穩定的螺旋結構。DMSO作為強極性有機溶劑，可有效破壞氫鍵作用，從而導致三螺旋發生解旋。通過改變DMSO/水混合溶液中DMSO的占比，可以控制三螺旋的構象狀態，實現三螺旋解旋后復旋的自組裝過程，但這一可逆過程通常會出現三螺旋含量損失，即復旋生成三螺旋的數量會少于解旋前。CUR在DMSO/水體系中的分子構象研究同其他三螺旋多糖一樣，在純DMSO溶劑中，CUR溶液的特性常數（與大分子在溶液中的形態有關，其取決于溫度、溶劑等，當處于0.5～1.0時，大分子表現為略微緊縮線團；當處于0.8～1.0時，松散度增加，大分子表現為松散線團；當為1～2時，大分子表現出較強剛性）也處在0.5～0.8之間，說明CUR在純DMSO中以完全解旋的無規卷曲形式存在；然而，有關CUR在不同DMSO質量分數下的構象轉變研究較少，但存在一些其他三螺旋多糖構象與DMSO質量分數的關系，如圖4所示，可提供一定的參考。

圖4 幾種三螺旋多糖的構象與DMSO質量分數的關系[32-34,42-46]Fig. 4 Relationship between the conformation of several triple-helix polysaccharides and the mass fraction of DMSO[32-34,42-46]

從圖4中可以看出，當DMSO/水體系中DMSO質量分數較高時，相關多糖的三螺旋均會發生構象轉變，在DMSO質量分數達到100%后均以無規卷曲形式存在于溶液中。值得注意的是，隨著三螺旋多糖分子質量的升高，不同三螺旋多糖保持三螺旋構象的DMSO質量分數區間也變大，這說明在DMSO/水溶劑體系中，當分子質量增大，維持三螺旋的氫鍵數量也增多，從而提升了解旋三螺旋所需的DMSO量。在三螺旋完全解旋后，通過降低DMSO/水中DMSO的質量分數，可以使無規卷曲重新自組裝成三螺旋，但相較原始狀態下的三螺旋數量有所減少。然而，DMSO作為高毒性的有機溶劑，其在復合物的構建中具有潛在的安全風險，因此需要對構建過程和產物進行嚴格監控和檢測。

2.3 CUR在堿中和處理下的自組裝作用

類似于DMSO/水溶液體系，維持CUR三螺旋構象的氫鍵也會在堿液中受到OH的破壞。如圖5所示，相關研究表明，具有三螺旋構象的-葡聚糖，包括CUR、香菇多糖、硬葡聚糖等在不同濃度的NaOH/水溶液中，三螺旋構象會發生不同程度的轉變，且三螺旋構象的完整程度與NaOH濃度呈現一定的負相關關系。其中，對于NaOH濃度與CUR構象的關系，相關研究結果存在一定的分歧，即令CUR構象轉變所需的NaOH濃度有所不同，造成這些分歧的原因可能是CUR濃度、分子質量不同。

圖5 幾種三螺旋多糖的構象與NaOH濃度的關系[41,48-52,54-56]Fig. 5 Relationship between the conformation of several triple-helix polysaccharides and the concentration of NaOH[41,48-52,54-56]

由圖5可知，分子質量較低的三螺旋多糖，保持三螺旋構象的NaOH濃度區間卻較大，這說明相比于具有較高分子質量的多糖，較低分子質量的多糖在NaOH溶液中存在更多的三螺旋聚集體（triple-helical aggregates，THAs）。因此，在堿中和（alkila-neutralization，AN）處理下，需充分考慮THAs對CUR自組裝作用的影響。圖5中所有三螺旋多糖在較低的NaOH濃度下均能保持較完整的三螺旋構象，推測在此階段主要是THAs內較弱的分子間氫鍵被破壞，造成THAs的大量解離；在NaOH濃度進一步升高后，3 條螺旋鏈間的強分子間氫鍵被破壞，從而造成了單體三螺旋（independent triple helices，ITHs）的解旋，最后形成無規卷曲。

還需重點指出的是，在NaOH誘導的三螺旋多糖構象轉變過程中，研究者發現多糖分子質量存在一定的降低，但通過紅外光譜、旋光度測定等實驗發現分子質量降低是構象轉變所引起的，而非糖鏈一級結構降解所致，排除了分子質量對相關測定指標的干擾，這為研究CUR的自組裝過程規律和理論提供了重要支撐。

同樣的，通過加入酸溶液進行中和，或使用大量水對CUR堿溶液進行透析以除去其中的Na和OH，也可以誘導CUR糖鏈實現從無規卷曲自組裝成三螺旋的構象轉變。值得注意的是，通過AN誘導得到的三螺旋，其結構的剛性強度較低，說明相比于未處理樣品，通過AN處理自組裝得到的三螺旋也存在一定的數量及強度損失。此外，有研究表明，除了在加熱/退火處理條件下CUR可以形成凝膠外，AN處理也可使CUR形成凝膠，此類凝膠的形成機制為：分散在堿性溶液中的CUR分子間及分子內氫鍵被破壞，通過加酸進行中和可形成一種新的氫鍵，但其凝膠強度較低，屬于熱可逆的低凝固凝膠，被稱為“堿中和凝膠”。

3 種誘導方式下自組裝的特點及局限性如表1所示。

表1 3 種誘導方式的特點及局限性Table 1 Characteristics and limitations of three induction methods

CUR從單鏈到三螺旋的自組裝過程復雜，多糖分子質量/濃度、溶劑含量/濃度、退火溫度/時間等均對復旋過程產生影響，且由于復旋產物存在損失，造成復旋產物形態各異；因此，在選擇誘導自組裝過程的條件時需充分考慮過程及產物需求。

3 基于凝膠多糖自組裝作用構建的功能材料及其應用

聚合物自組裝技術在闡釋生物大分子行為和構建功能因子遞送體系等方面做出了重要貢獻，是近年來食品與材料科學領域中不斷發展的一個重要研究項目。三螺旋可逆構象轉變的性質（即解旋/復旋過程）使三螺旋多糖表現出獨特的分子識別行為和不可比擬的特征，其可通過自組裝作用形成有序的層次結構，以“超分子化學包裝”來包裹各種客體功能因子。然而，由于多糖不具有如DNA和蛋白質的模板合成特征，導致多糖易受分子質量的影響而產生結構、構象以及生物活性的差異。針對這個問題，可以通過三螺旋多糖的自組裝作用在不改變糖鏈組成的情況下自發地將無序糖鏈構象轉變為有序糖鏈構象，這可有效減少由多糖分子質量不同所引起的構象差異，同時提升多糖的生物活性，延伸多糖的功能性。

3.1 加熱/退火處理下CUR自組裝功能材料及其應用

3.1.1 CUR自組裝功能材料在食品領域的應用

基于CUR的膠凝特性，其在食品工業領域的應用范圍非常廣泛，可作為增稠劑、膠凝劑及穩定劑應用于食品加工中，在發揮膳食纖維作用的同時可作為肉制品中有效的脂肪替代品，改善肉制品等加工食品的品質以及增強產品的功能性。Jiang Shuai等在香腸制作過程中添加不同含量的熱可逆和熱不可逆CUR凝膠，結果顯示兩種凝膠的添加均降低了香腸的烹飪損失以及改善了香腸的顏色、口感質地及流變特性，且熱可逆凝膠在香腸中能夠起到膠凝劑的作用，熱不可逆凝膠則可作為一種潛在的仿脂肪劑。凍熟面條（frozen-cooked noodles，FCN）在冷藏過程中因冰晶形成而造成面筋網絡強度降低及淀粉特性受損，導致其品質及烹飪質量下降，CUR的添加可緩解FCN在冷藏過程中的品質劣化等問題，Liang Ying等將CUR的膠凝過程與FCN的熟化過程結合進行研究，結果發現添加了0.5% CUR的FCN在冷凍過程中其面筋網絡表現出更致密、更連續的特性，阻止了水分的流動，增強了FCN的硬度、耐嚼性和延展性，且CUR的添加抑制了冰晶的生成，使冰晶更小、分布更均勻，增強了FCN的凍融穩定性。

CUR經加熱/退火形成的純凝膠機械性能、保水性能不足，通過添加其他物質，例如一些糖和多元醇，可使CUR凝膠質地特性得到改善、凍融穩定性得以提高，且多元醇的添加能夠防止糖分的過度消耗，對糖尿病患者有益。近年來CUR基共混膜的開發受到廣泛關注，功能物質的添加可提高純CUR基膜的機械強度以及力學性能、滲透性、熱穩定性，且添加抗菌物質可賦予薄膜抗菌性能，所得CUR基共混膜可替代有毒、有害且難降解的塑料包裝。Zhang Yu等用溶液流延法將CUR/聚乙烯醇/百里香精油共混液倒在聚四氟乙烯板上，于100 ℃下加熱2 min，最后在25 ℃、相對濕度25%下恒溫恒濕處理24 h，制備得到用于冷凍肉保鮮的共混膜，結果表明，聚乙烯醇的添加提高了膜的力學性能，百里香精油的添加明顯提高了膜的斷裂伸長率并改善了膜的抗氧化性能，且保鮮實驗結果表明冷凍肉的保鮮期延長了10 d，該CUR基共混膜的研究對更多新型綠色安全的肉類、冷凍食品包裝薄膜的開發及應用具有促進作用。

3.1.2 CUR自組裝功能材料在生物醫藥領域的應用

CUR的凝膠特性除了在食品領域已有研究，在新型功能藥物的制備領域也有應用。CUR在溶液體系中可以自組裝形成與膠原蛋白具有相似螺距和螺旋形成方式的三螺旋，且在加熱/退火后形成的凝膠特性與膠原蛋白相似。Wu Chaoxi等制備了可模擬膠原的超螺旋網絡，通過將CUR粉末溶解在一定體積的無水DMSO中并加熱到100 ℃，加入同體積的水（100 ℃）混合后退火12 h，以實現最終的凝膠化，最后將凝膠在水中清洗以去除DMSO。CUR在溶劑和較高溫度的作用下，無規則糖鏈形成超螺旋后以六邊形的方式纏繞成直徑為20～40 nm且富含水分的納米纖維網絡，該網絡具有較強的動態性和應力響應性，可由各向同性向各向異性轉變，同時力學測試實驗結果表明，這些納米纖維網絡表現出類似于包括皮膚和肌腱在內的膠原組織的非線性彈性，此仿生及動態超級網絡可應用于組織工程、藥物傳遞系統、人造皮膚和軟機器人等領域。

CUR在高溫加熱/退火下形成的凝膠具有彈性及高吸水性，是制備凝膠材料的良好選擇。Wojcik等利用CUR制備所得的泡沫狀生物材料當與創面液體接觸時會變為軟凝膠，其內部具有高度多孔性及高吸水性，能夠防止傷口感染以及促進傷口愈合。CUR除了在新型傷口敷料的研究中發揮出巨大的作用，近來其優異性能也被應用在制備新型載藥水凝膠材料方面，Michalicha等先將CUR溶液在93 ℃下加熱15 min再退火，再將聚多巴胺（polydopamine，PDA）沉積在凝膠表面，抗生素藥物慶大霉素通過PDA的醌基結合到水凝膠上，制備得到一種具有結合活性分子能力和保留機械性能的載藥水凝膠，顯示出CUR制備包括載藥水凝膠在內的新型功能材料的潛力，具有良好的應用前景。

部分加熱/退火處理下CUR自組裝功能材料的研究匯總如表2所示。

表2 加熱/退火處理下CUR自組裝功能材料的相關參數Table 2 Parameters related to CUR self-assembled functional materials under heat-annealing treatment

3.2 溶劑方式誘導CUR自組裝功能材料及其應用

得益于三螺旋復旋時所表現出的自組裝特性，近年來CUR為相關藥物遞送系統的構建提供了良好的載體。目前除了在加熱/退火處理條件下誘導CUR自組裝構建功能材料外，還有利用改變溶劑條件以誘導CUR自組裝構建功能材料，該方式多為在DMSO/水溶液體系中進行。

在DMSO/水溶液體系中，CUR經DMSO/水溶液溶解，THAs發生解離形成ITHs，ITHs進一步解旋成無規卷曲，通過加入大量的水或者進行透析，單鏈可以自組裝成三螺旋結構，利用這一原理，可將功能因子與三螺旋結構結合構建功能材料。Lehtovaara等在DMSO/水體系中將聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）接枝到CUR主鏈上，并在自組裝過程中將抗腫瘤藥物阿霉素（adriamycin，ADM）包裹進螺旋結構中心，制備得到具有類似核-殼結構的復合顆粒（圖6A）。該復合藥物具有良好的緩釋效果，可用于開發藥物傳遞和控釋體系，并能夠提供有效的免疫治療活性。Liu Zonglin等將不同物質的量比的CUR和酞菁（phthalocyanine，PC）混合在DMSO中，用水稀釋誘導三螺旋自組裝過程發生以構建CUR-PC復合物，復合物尺寸比CUR大得多，且復合物的形態與復旋后的CUR完全不同，表明PC被包裹在CUR三螺旋結構中。在細胞實驗中將HeLa細胞暴露在CUR-PC和長波長光源下可使大部分細胞凋亡，說明利用CUR剛性螺旋構象構建的CUR-PC復合物可作為具有抗腫瘤功效的光敏劑。

不同功能聚合物之間的雜化組裝是自然界多個系統分層自組裝的常見過程之一，這些過程表現出的組裝特異性和有序性有助于設計具有新功能的自組裝系統。CUR糖鏈不僅可以自組裝形成三螺旋構象，還可與其他聚合物鏈形成雜化螺旋，這為CUR復合物的構建提供了一個新思路。Tamaru等利用-(1,3)-葡聚糖、-(1,4)-葡聚糖以及陽離子聚噻吩（polythiophene，PT-1）之間的協同作用設計了一種雜化螺旋復合物。首先在CUR糖鏈上接枝麥芽糖側鏈，通過酶促反應將側鏈轉化成直鏈淀粉，得到聚合物淀粉接枝凝膠多糖（amylose-grafted curdlan，AGC），然后將PT-1與AGC混合，利用分子間特異性識別功能及螺旋形成能力自組裝成雜化螺旋（圖6B）。在該具有明確層次結構的樹枝狀超分子組裝體中，主鏈與側鏈均保持了原有的螺旋結構和分子結合能力，且側鏈上PT-1的熒光能量通過樹枝狀結構高效轉移到CUR主鏈的PT-1上，成功構建了一個自發的熒光共振能量轉移（fluorescence resonance energy transfer，FRET）系統，可將該基于超分子策略構建的“Janus型FRET系統”看作一種高效的光收獲系統。此外，如圖7所示，Koumoto等在裂褶菌多糖與聚核苷酸鏈特異性結合的研究基礎上，于DMSO/水體系中構建了由兩條CUR鏈和一條聚核苷酸鏈組成的CUR/聚核苷酸雜化螺旋，并對CUR鏈與聚核苷酸鏈的結合能力進行研究，結果顯示，不同分子質量CUR對聚核苷酸具有不同的結合能力，這被認為是CUR-CUR自組裝和CUR-聚核苷酸自組裝之間競爭的結果。該雜化螺旋可作為一種DNA片段或RNA片段的遞送體系，有助于拓展CUR在基因遞送載體上的應用范圍。

圖6 負載有ADM的CUR-PEG復合物俯視圖（A）和PT-1在AGC溶液中的復合及發射示意圖（B）[17,88]Fig. 6 A top view of the CUR-PEG composite loaded with ADM (A)and schematic representation of complexation and emission of PT-1 in AGC solution (B)[17,88]

圖7 CUR/聚核苷酸雜化螺旋的構建示意圖[90]Fig. 7 Schematic illustration for the construction of CUR/polynucleotide co-helix[90]

綜上，利用CUR三螺旋構象所表現出的各方面特性可以有選擇性地構建相關功能產物，這些成果很大程度上歸功于三螺旋的自組裝過程，其類似一種“開關”效應，可以在特定條件下將功能物質通過物理組裝和化學鍵與多糖大分子進行結合，提高功能因子等客體分子的穩定性及遞送性能。目前CUR三螺旋自組裝作用在食品領域內的應用主要集中在食品添加劑及新型包裝膜，基于CUR在加熱/退火條件下自組裝表現出的獨特凝膠特性在許多領域受到了廣泛關注。此外，此自組裝表現出的特殊性質存在巨大的潛在應用價值，例如可以構建多肽/多糖雜化螺旋以及納米顆粒/多糖復合物用于功能肽和微量元素納米顆粒的遞送。

4 結 語

CUR因其獨特的三螺旋構象和自組裝特點已受到廣泛的關注與研究，特別是利用三螺旋自組裝作用構建功能材料已成為研究熱點。不同的誘導方式下，CUR的自組裝過程具有不同的特點，THAs的存在極大地降低了CUR的溶解度，不論是DMSO/水體系中還是AN處理誘導下的CUR自組裝過程都存在一定的局限性，在選擇誘導方式時應根據應用需求開發和選擇更適合的方式或者優化和完善現有方式，遵循制備過程簡便、綠色的要求，提高產物純度及降低產物毒性?；谧越M裝過程的作用及特點，CUR在食品添加劑、新型包裝膜等食品領域具有巨大的潛力，在微量元素補充劑、功能因子遞送等熱門研究方向也具有可預見的研究和應用價值。此外，對于CUR三螺旋結構的自組裝過程調控及機理，尤其是三螺旋的定量分析檢測和特異性氫鍵識別功能等方面還可繼續深入挖掘和探索，使CUR除了作為食品添加劑在食品領域的得以應用外，再進一步發揮其作為一種高安全性功能物質載體的應用潛力。