體外模擬消化環境中消化酶對κ-卡拉膠/酪蛋白復合體系流變學特性及微觀結構的影響

尚旭珂，朱斯亮，鄭寶東，郭娟娟,*

（1.福建農林大學食品科學學院，福建福州 350000；2.泉州師范學院海洋與食品學院，福建泉州 362000）

卡拉膠（Carrageenan，CGN）是一種從紅藻中提取得到的親水線性多糖，其結構由重復的α-（1,3）-D-半乳糖和β-（1-4）-3,6-內醚-D-半乳糖交替連接組成[1-3]。根據二糖單元上硫酸鹽基團的數量和位置[4]，卡拉膠有三種主要類型，分別為kappa（κ）-、iota（ι）-、和lambda（λ）-卡拉膠[5-7]，這些結構上的差異決定了不同類型卡拉膠具有不同的凝膠性質。卡拉膠是現代食品加工生產中廣泛使用的增稠劑和膠凝劑，具有改善食品質構、結構和物理穩定性的作用，同時也能夠改善和豐富食品的感官品質，除此之外，也可在食品生產中達到降低成本和增加價值的效果[8]。

隨著卡拉膠在食品工業中的應用越來越廣泛，其安全性和毒理學性質引起了世界各地機構的關注。近年來，雖然卡拉膠已被證明是安全的食品添加劑[9-11]，但也有大量證據指出了卡拉膠的不利影響及其可能的機制[12-14]。大量實驗表明，暴露于0.1%～5%的CGN 溶液可能會導致豚鼠、小鼠、兔子、雪貂、猴子產生不同程度的腸道潰瘍或腸道炎癥[15-17]。然而，Weiner 在2015 年的斷奶仔豬模型中研究卡拉膠食用安全性時，觀察到了不同的現象。實驗發現，將卡拉膠添加到嬰兒配方奶粉中，添加量≤0.1%對斷奶前小豬的體重、腸道組織、炎癥因子IL-8、IL-6、TNF-α無顯著影響，也無腸道炎癥效應[18-19]。卡拉膠在水溶液和蛋白溶液中致炎效應的差異性引起了研究人員的思考并展開了大量研究。后續研究發現，酪蛋白是牛乳蛋白中與κ-卡拉膠結合的關鍵蛋白[20-22]，κ-卡拉膠含帶電硫酸基團[23]，它對牛乳體系的增稠穩定作用體現在κ-卡拉膠的負電荷硫酸基團與酪蛋白（尤其是κ-酪蛋白）攜帶的正電荷胺基以共價鍵或靜電作用穩定結合[24-26]。除此之外，研究人員還發現攝入酪蛋白溶液或酪蛋白水解液對腸道屏障均有顯著的保護作用[27-29]。

目前國內外對卡拉膠與酪蛋白相互作用的研究主要集中在卡拉膠對蛋白制品的品質改善及物理特性的研究，關于卡拉膠與酪蛋白結合后的生物活性研究尚少。κ-卡拉膠的構象轉變及其與酪蛋白的相互作用可能是引起生物活性改變的重要因素，因此，研究模擬胃腸道消化過程中環境因素對κ-卡拉膠的構象以及二者相互作用的影響對卡拉膠在食品中的應用具有重要意義。本文以κ-卡拉膠為研究對象，選擇牛乳中的酪蛋白為目標食品基質，研究了消化酶對κ-卡拉膠/酪蛋白復合體系（κ-Carrageenan/casein，κ-CC）流變學特性及其微觀結構的影響。該工作結果不僅解析了胃腸道消化環境消化酶對κ-CC 復合體系物理化學性質的影響，還有利于進一步解析κ-卡拉膠在不同溶劑載體中的消解行為差異，為卡拉膠在食品中的安全應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

κ-卡拉膠 純度98%（硫酸基含量為22.15%），北京索萊寶科技有限公司；酪蛋白酸鈉 Sigma（上海）貿易有限公司；氯化鉀、磷酸二氫鉀、碳酸氫鈉、氯化鈉、六水合氯化鎂、碳酸氫銨、氯化氫、二水氯化鈣等 均為分析純，國藥集團試劑有限公司。

ME104E 電子分析天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；HJ-2A 磁力加熱攪拌器 上海富雪生物科技有限公司；HH-4 型智能數顯恒溫水浴鍋上海富雪生物科技有限公司；T 激光納米粒徑分析儀、ADHR-2 旋轉流變儀 美國TA 公司；動態光散射粒徑儀 英國馬爾文儀器有限公司；NovaNano-SEM 230 場發射掃描電子顯微鏡 美國FEI 公司；Nicolet iS5 傅里葉變換紅外光譜儀 賽默飛世爾科技（中國）有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 溶液制備

1.2.1.1 酪蛋白溶液的制備 稱取酪蛋白酸鈉加入蒸餾水中，室溫下以1000 r/min 攪拌4 h，加入疊氮化鈉（50 mg/L）防止細菌生長，4 ℃過夜，使其充分水和，配制成3%（w/v）酪蛋白貯存液備用。

1.2.1.2κ-卡拉膠、κ-CC 樣品的制備 分別以去離子水及3%的酪蛋白溶液為溶劑，加入κ-卡拉膠粉末配制濃度為0.5%（w/v）κ-卡拉膠/酪蛋白混合體系，60 ℃水浴，磁力攪拌20 min。

1.2.1.3 不同消化酶處理κ-CC 樣品的制備 取制備好的κ-CC 樣品兩份，每份各25 mL，依次分別加入胃蛋白酶（3200 U/mg）、胰蛋白酶（1000 U/mg）1.25 mL，使得最終消解混合物中的胃蛋白酶酶活達到2000 U/mL，胰蛋白酶酶活達到2000 U/mL。最后置于37 ℃，140 r/min 恒溫搖床中，進行體外模擬消化2 h，即可得到目標樣品，取出樣液用于檢測。

1.2.2κ-CC 復合物Zeta-電位的測定 利用激光納米粒徑分析儀測定κ-CC 的電位[30]，測試溫度為37 ℃，取1 mL 稀釋50 倍樣品于樣品池中，折光指數設置為1.33，每個樣品平行測定3 次。

1.2.3κ-CC 復合物硫酸基團含量的測定 通過比濁法測量消化酶中κ-CC 的硫酸根含量[31]。分別將0.4 mL 消化液與7.6 mL 三氯乙酸混合，并以8000 r/min 離心溶液10 min。向4 mL 所得上清液中，加入1 mL 氯化鋇-明膠試劑，并將混合物在室溫下靜置15～20 min。在360 nm 處測量吸光度。采用以下公式計算κ-CGN 和κ-CC 消化液中的游離硫酸基團含量（CS）。

式中，m1：消化液中κ-卡拉膠粉末的總重量（mg）；m2：暴露于消化液中的游離硫酸基團的重量（mg）；V：消化液的總體積（mL）；m1、m2通過標準曲線（y=2.0372x-0.0016，R2=0.9947）確定。

1.2.4κ-CC 復合物紅外光譜分析 參照LI 等[32]的方法，稍作修改。使用傅里葉紅外光譜儀測定消化酶中κ-CC 的復合物化學結構的變化。稱取冷凍干燥后的樣品（2 mg）徹底混合，置于研缽中，添加干燥的KBr，以1:100（樣品：KBr）的比例混勻研磨、壓片，采用傅里葉變換紅外光譜儀進行測試，波長掃描范圍為4000～400 cm-1。

1.2.5κ-CC 復合物微觀結構的測定 參照WANG等[33]的方法，稍作修改。將1.2.1 中制備的樣品置于4 ℃下過夜，經液氮處理后冷凍干燥，將冷凍干燥后的樣品用導電膠固定在樣品臺上，經過噴金處理后，使用SEM 在電壓5 kV 條件下觀察樣品的微觀結構變化，放大100 和200 倍。

1.2.6κ-CC 復合物流變學特性的測定 參考JIAO等[34]的方法，略作修改。所有的流變學測試均使用DiscoveryDHR-2 旋轉流變儀進行測試，探頭型號PP-50，平行板直徑40 mm，平行板間隙1 mm。取適量樣品放置于平板中間，讓樣品充滿板間，吸取多余樣品。樣品表面覆蓋一層薄薄的硅油進行密封，防止測試過程中水分蒸發。樣品測試重復三次。

1.2.6.1 應變掃描 通過大振幅振動剪切試驗，在給定的應變值0.01%～1000%范圍內分析樣品的線性黏彈區，樣品的內部結構在線性黏彈區不發生改變。在角頻率6.28 rad/s，溫度為4 ℃的情況下，測定并分析κ-CC 復合物線性黏彈區。

1.2.6.2 頻率掃描 為了研究體外模擬消化環境中消化酶對κ-CC 復合物凝膠特性及相互作用的影響，在樣品的線性黏彈區內進行角頻率掃描，角頻率掃描范圍設置為0.01～100 s-1，溫度設置為4 ℃，測定不同樣品的G'和G''。

1.2.6.3 彈性活性鏈特征長度的計算κ-CC 復合物網絡的彈性活性鏈特征長度可以通過Doi-Onuki 模型計算可得到[35-37]，Doi-Onuki 模型的表達式如下：

其中，G0是頻率為0.1 Hz 下的儲存模量[38]；kB是玻爾茲曼常數，1.38×10-23J/K；T 是絕對溫度。

1.2.7 差示掃描量熱分析（DSC）參考胡穎娜[39]的方法，稍作修改。通過DSC 測定消化酶水解對κ-卡拉膠構象轉變的影響。稱取1.2.1.3 中樣品30～50 mg加入樣品池中，以空坩堝作為參比。樣品在60 ℃恒溫10 min，以5 ℃/min 的速率降溫至0 ℃。

1.2.8 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳 通過十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE）分析模擬體外胃腸道消化過程中消化酶對復合凝膠的影響[39]。將所有樣品稀釋至蛋白質濃度為10 mg/mL，取適量樣品緩沖液與樣品按1:3 混勻后煮沸5 min，將反應后的溶液以12000 r/min 的轉速離心15 min，取5 μL 上清液進行SDS-PAGE 電泳。電泳條件：分離膠濃度為15%，濃縮膠濃度為4%，電壓110 V。電泳結束后，采用考馬斯亮藍快速染色液染色2～3 h。染色結束后，用去離子水進行重復洗脫，直至底色基本脫除為止。最后，用凝膠成像儀掃描成像。

1.3 數據處理

所有樣品至少制備兩次，所有實驗一式三份進行。使用SPSS 軟件和OriginPro V8.5 進行繪圖。進行單因素方差分析以確定顯著性差異（P＜0.05），結果使用平均值±標準差的形式表示。

2 結果與分析

2.1 消化酶對κ-CC 復合物Zeta-電位及硫酸基團的影響

粒子表面的電荷密度決定了彼此之間的相互作用，多糖與蛋白表面的電荷密度受到多種因素的影響[40]。林偉偉[41]的研究表明這些因素可以通過調節粒子表面的電荷密度或屏蔽作用來影響粒子間的相互締合。圖1A 展示了κ-CC 復合體系在經歷胃蛋白酶以及胰蛋白酶消化前后的zeta-電位變化，由于胃蛋白酶以及胰蛋白酶在最適pH 下才能更好地發揮其生物活性，因此在消化前先將樣品pH 分別調至3.0、7.0。從圖1A 中可以看出，κ-CC 復合體系的zeta-電位在蛋白酶消化前后幾乎沒有發生變化。已有研究表明κ-卡拉膠與酪蛋白通過靜電相互作用形成復合物，因此酪蛋白與κ-卡拉膠表面電荷密度的變化將直接影響二者間的相互作用[42]。在消化酶的水解過程中，κ-CC 復合體系的zeta-電位在胃蛋白酶和胰蛋白酶消化前后沒有較大變化，說明消化酶對κ-卡拉膠與酪蛋白的結合影響不大。

圖1 模擬胃腸道中消化酶對κ-CC 復合物的zeta-電位和硫酸基團暴露量的影響Fig.1 Effect of digestive enzymes in the simulated gastrointestinal phase on the zeta-potential and free sulfate group content of κ-CC complexes

此外，本實驗還采用了氯化鋇-明膠比濁法測定了κ-CC 復合體系的硫酸基團暴露量。κ-卡拉膠的構象轉變及其與酪蛋白的相互作用是κ-卡拉膠在乳制品中發揮穩定增稠作用的關鍵，而硫酸基團作為κ-卡拉膠的特征基團，影響著κ-卡拉膠的構象轉變。因此，研究硫酸基團的含量對κ-卡拉膠在食品中的應用具有重要意義。圖1B 是κ-CC 復合體系在消化酶水解條件下的硫酸基團暴露量。從圖1B 中可以看出，經蛋白酶水解后，κ-CC 復合體系的消化液中的硫酸基團暴露量顯著增加（P＜0.01），其中，胰蛋白酶水解后硫酸基團暴露量的增量更加顯著（P＜0.01）。隨著蛋白酶的水解，酪蛋白被分解為低分子量的蛋白質或肽段，κ-卡拉膠與酪蛋白間的相互作用減弱，且硫酸基團暴露量顯著增加（P＜0.01），而硫酸基團是κ-卡拉膠的特征基團，影響著κ-卡拉膠構象的轉變，這說明蛋白酶的存在不利于κ-卡拉膠有序構象的形成[43-45]。

2.2 消化酶對κ-CC 復合物特征基團的影響

圖2 是κ-CC 復合體系在模擬胃腸道蛋白酶消化條件下的紅外光譜圖。位于3423.51 cm-1附近的寬吸收峰為O-H 伸縮振動引起的氫鍵特征峰[42,46]，在1234.78、929.67、846.36 cm-1附近的吸收峰分別為硫酸酯基團（O=S=O）、α-D-3,6-內醚半乳糖和β-D-4-硫酸基-半乳糖的伸縮振動[47]。從圖2 中可以看出，κ-CC 復合體系的特征峰強度的變化主要發生在胰蛋白酶水解后，體系的特征峰強度顯著增強。位于3398.64 cm-1的O-H 以及蛋白的酰胺Ⅰ帶、酰胺Ⅱ帶的伸縮振動明顯增強，說明分子間氫鍵作用在被胰蛋白酶水解后顯著增強。在圖2 中可以看到，位于1235.67 cm-1處的硫酸酯基團伸縮振動明顯增強，說明κ-卡拉膠的硫酸基團暴露量經胰蛋白酶水解后呈現增加的趨勢，這與我們測定的硫酸基團暴露量的結果一致。蛋白酶的水解作用將蛋白質分解為小分子蛋白或肽段，減弱了酪蛋白與κ-卡拉膠之間的相互作用，從而導致κ-卡拉膠的硫酸基團暴露量增加。與胰蛋白酶相比，κ-CC 復合體系在胃蛋白酶水解后的紅外光譜幾乎沒有發生變化，說明胃蛋白酶對酪蛋白的水解作用較弱。

圖2 模擬胃腸道中消化酶水解前后κ-CC 復合物的紅外光譜圖Fig.2 FT-IR spectra of κ-CC complexes before and after the hydrolysis of digestive enzymes in the simulated gastrointestinal phase

2.3 消化酶對κ-CC 復合物微觀結構的影響

在本研究中，SEM 被用于探究模擬胃腸道消化過程中蛋白酶的水解作用對κ-CC 復合物微觀結構的影響。圖3 顯示了κ-CC 復合體系在胃蛋白酶和胰蛋白酶水解前后的微觀結構的變化。我們分別在pH3.0 和pH7.0 條件下研究了κ-CC 復合體系在蛋白酶水解后的微觀結構的變化，圖3A～圖3C 為κ-CC 復合體系在胃蛋白酶水解前后的微觀結構。從圖中可以看出，κ-CC 復合體系在胃蛋白酶消化前由于環境為酸性pH 的原因，呈現為較大的凝塊結構，在經過胃蛋白酶消化2 h 后，凝塊依然存在，但相比消化前，凝塊的結構稍顯松散，可能是消化過程中胃蛋白酶的水解作用引起的。圖3a～圖3c 為胰蛋白酶水解前后的微觀結構圖，從圖中可以清楚地看到κ-CC 復合體系的網絡結構在胰蛋白酶消化2 h 后局部遭到破壞，孔洞的均一程度下降，說明胰蛋白酶的水解作用使得κ-CC 復合體系的無序程度升高，網絡結構的穩定性下降。凝膠網絡結構的緊密程度能夠側面反映高分子聚合物相互作用的程度。在蛋白酶的消解作用下，κ-CC 復合物的構象發生變化，具體表現為水解之后網絡結構孔洞大小不一，分布不均勻，很難形成有序的網絡結構。

圖3 模擬胃腸道中消化酶的水解對κ-CC 復合物微觀結構的影響Fig.3 Effects of the hydrolysis of digestive enzymes in the simulated gastrointestinal phase on the microstructure of κ-CC complexes

2.4 消化酶對κ-CC 復合物動態流變學特性的影響

2.4.1 應變掃描分析 對于高分子流體來說，在其流動過程中會伴隨著較為強烈的彈性形變，因此研究κ-卡拉膠以及κ-卡拉膠-酪蛋白體系的動態流變行為很有必要。動態測試有兩個獨立參數，彈性模量G'和粘性模量G''，在κ-卡拉膠以及κ-卡拉膠-酪蛋白復合物形成凝膠的過程中分別反應高分子流體的彈性性質和粘性性質。一般來說，物質在線性黏彈區內能保證自身內部結構的完整性，因此在線性黏彈區進行流變測定能夠為復雜流體的微觀結構提供有意義的信息。從圖中可以看出κ-卡拉膠溶液以及κ-卡拉膠-酪蛋白復合體系G'和G''在較小的應變下保持穩定。當應變增加時，G'和G''在屈服前達到最大值，隨后模量急劇下降，這是由于大剪切作用導致聚合物內部的網絡結構和化學鍵被破壞，這個點即為樣品線性黏彈區和非線性黏彈區的臨界點，聚合物的空間結構在線性黏彈區內處于破壞與恢復的動態平衡中。模擬胃腸道中的蛋白酶水解條件下κ-CC 復合體系的應變掃描如圖4 所示，從圖中可得，κ-CC 復合體系的線性黏彈區應變范圍為0.01%～1%，為保證在聚合物結構的相對完整，故選擇0.1%應變值進行頻率掃描。

圖4 模擬胃腸道中消化酶對κ-CC 復合體系應變掃描的影響Fig.4 Effects of the digestive enzymes in the simulated gastrointestinal phase on the train sweeps of κ-CC complexes

2.4.2 頻率掃描分析 穩態剪切粘度測量使我們對微觀結構和宏觀性質之間的聯系了解有限，動態流變學測定可用于更好地研究κ-卡拉膠和κ-CC 復合體系的內部結構和粘彈性行為之間的關系。如圖5 所示，G'和G"的值與頻率呈正相關，表現出強烈的頻率依賴性。兩種模量的頻率依賴性表明κ-卡拉膠和κ-CC 復合體系存在強大的分子間網絡，主要由非共價物理交聯組成。角頻率掃描能反映樣品不同時期的性能，低頻數據表示長期性能而高頻數據表示短期性能。通常儲存模量（G'）和耗能模量（G'）分別代表樣品的彈性性能和粘性性能。圖5 顯示了κ-CC 復合體系經胃蛋白酶和胰蛋白酶消化2 h 后粘彈性的變化。從圖中可以看出，κ-CC 復合體系在蛋白酶水解前后始終保持G''＞G'，說明κ-CC 復合體系在這過程中保持弱凝膠的特性，在經歷蛋白酶水解2 h 后，體系的彈性和粘性顯著下降，說明蛋白酶的水解破壞了體系內部的網絡結構，導致粘彈性降低，穩定性下降。

圖5 模擬胃腸道中消化酶對κ-CC 復合體系頻率掃描的影響Fig.5 Effects of the digestive enzymes in the simulated gastrointestinal phase on the frequency sweeps of κ-CC complexes

2.4.3 彈性活性特征長度計算 特征長度可以很好地反映蛋白質和多糖相互作用力的強弱，特征長度越小，相互作用力越強烈，結構越緊密。反之，相互作用力越弱，結構越松散。模擬胃腸道中消化酶水解條件下κ-卡拉膠溶液與κ-CC 復合體系的彈性活性特征長度，κ-卡拉膠初始樣品的彈性活性特征長度為288.1±20.3 nm，而κ-CC 復合體系的彈性活性特征長度為31.3±0.8 nm，說明κ-卡拉膠與酪蛋白的復合大大縮短了分子鏈間的距離。多糖的分子鏈不穩定，當外界環境條件發生變化時，其彈性活性特征長度也隨之變化，同時也反映了其分子鏈的動態變化。我們還計算了κ-CC 復合體系在胃蛋白酶和胰蛋白酶水解后的特征長度，分別為28.2±9.2 nm、96.7±16.1 nm，消化酶的水解作用使得分子鏈間距離增大，其中胰蛋白酶的作用更加顯著。

2.5 消化酶對κ-CC 復合體系中κ-卡拉膠構象轉變的影響

研究了模擬胃腸道消化體系消化酶對κ-CC 復合體系中κ-卡拉膠構象轉變的影響。圖6 及表1 顯示了κ-卡拉膠溶液及κ-CC 復合體系中κ-卡拉膠在降溫過程中的熱流密度隨溫度的變化、構象轉變溫度和熱焓值。

表1 κ-卡拉膠及κ-CC 在模擬胃腸道中消化酶條件下的構象轉變溫度（Ts-g）及焓值Table 1 Conformational transition temperature (Ts-g)and enthalpy of the κ-CGN and κ-CC complexes at the digestive enzymes in the simulated gastrointestinal phase

圖6 降溫過程中模擬胃腸道在消化酶條件下κ-CGN 溶液及κ-CC 復合體系的熱流密度隨溫度的變化趨勢Fig.6 Heat flows of κ-CGN and κ-CC complexes at digestive enzymes in the simulated gastrointestinal phase upon cooling

如圖6A 所示，κ-卡拉膠溶液的DSC 曲線在降溫過程中均出現放熱峰，峰值位置對應溶膠-凝膠轉變點，表明κ-卡拉膠溶液在降溫過程中形成了凝膠網絡結構。從圖中可以看出，κ-卡拉膠的放熱峰出現在22.08 ℃，這與ZHAO 等[48]的研究結果接近。與單獨的κ-卡拉膠溶液相比，κ-CC 復合體系中κ-卡拉膠在降溫過程中的放熱峰的位置出現在23.63 ℃（圖6B～圖6D），向高溫方向偏移了1.55 ℃，說明酪蛋白與κ-卡拉膠間的靜電相互作用提高了κ-卡拉膠的溶膠-凝膠轉變點。κ-CC 復合體系在經胰蛋白酶水解后，構象轉變溫度向低溫方向移動，說明體系的凝膠穩定性降低。

2.6 消化酶對κ-卡拉膠與酪蛋白之間相互作用的影響

為了研究消化過程中蛋白質的水解是否會影響到κ-卡拉膠與酪蛋白之間的相互作用，本實驗使用SDS-PAGE 電泳來分析酪蛋白（CA）和κ-CC 復合體系經消化酶水解不同時間后的蛋白質組成，如圖7所示。

圖7 酪蛋白及κ-CC 復合體系體外模擬消化不同時間的SDS-PAGE 圖Fig.7 SDS-PAGE of digesta from casein and κ-CC samples in the different residence times

圖7A 為經胃蛋白酶水解的消化物，從圖中可以看到，未經消化的酪蛋白條帶的分子量分布在25～35 kDa，隨著消化時間的延長，沒有觀察到低分子量條帶的產生，說明胃蛋白酶對酪蛋白沒有消解作用，酪蛋白在模擬胃環境中酸性pH 下形成了較大的凝塊，不利于蛋白質的水解[49]。圖7B 展示了酪蛋白和κ-CC 復合體系經胰蛋白酶水解的消化物，從圖中可以看出，隨著胰蛋白酶消化時間的延長，酪蛋白的條帶逐漸模糊，而低分子量段17 kDa 左右的條帶顏色逐漸加深，說明酪蛋白逐漸被分解為小分子量的蛋白或肽段[45]。通過對比酪蛋白與κ-CC 復合體系的消化情況，可以看到酪蛋白在胰蛋白酶消化60 min后幾乎完全水解，而κ-CC 復合體系的完全水解大約發生在消化90 min 后，由此可見，κ-卡拉膠的加入延長了蛋白質的水解時間。

3 結論

有研究指出帶電多糖和蛋白質被人體攝入之后其網絡結構容易受到胃腸道消化過程中酶的水解的影響。本文探討了消化酶（包括胃蛋白酶和胰蛋白酶）對κ-CC 復合體系的影響，發現κ-CC 復合體系的zeta-電位在兩種蛋白酶酶解前后并無明顯變化，說明消化酶對κ-卡拉膠與酪蛋白的結合影響不大。從硫酸基團暴露量和紅外光譜結果來看，胃蛋白酶對κ-CC 復合體系的水解程度較小，而胰蛋白酶水解同樣時間后，體系硫酸基團暴露量由原來的0.00529±0.00037 mg/mL 顯著增加到0.02425±0.00188 mg/mL（P＜0.01），硫酸基團暴露量的增加不利于κ-卡拉膠的構型。此外，在電鏡和流變儀的觀察下發現，酶解后κ-CC 復合體系微觀形貌和流變學特性上的變化主要體現為粘彈性明顯下降，無序程度升高，網絡結構孔洞大小不一，分布不均勻，穩定性下降，網絡結構遭到破壞。根據本文研究結果，考慮在應用卡拉膠這一食品添加劑時，可以利用卡拉膠的蛋白反應性及消化酶對卡拉膠構象的作用來提高卡拉膠在食品工業應用中的安全性，為卡拉膠在機體胃腸道中的毒理學研究提供理論研究基礎，對指導和拓展卡拉膠的安全應用具有重要意義。