“簡單攪拌”就能形成新型大豆蛋白基水凝膠

近日，東北農業大學江連洲教授團隊隋曉楠教授課題組成功開發出一種基于動態化學鍵交聯的新型大豆蛋白基水凝膠，在推動植物蛋白高值化應用領域展現出巨大的潛力和廣闊的發展前景。相關成果發表在Aggregate上。

為了突破傳統植物蛋白基水凝膠在力學性能和穩定性等方面的局限，本研究深入探索利用動態席夫堿鍵與金屬-配體鍵相結合的動態化學鍵交聯策略，成功研制出一種新型、環保的高強度大豆蛋白基水凝膠。與傳統依賴加熱的水凝膠制備方法不同，本研究通過創新的化學反應設計，僅通過簡單的攪拌過程，即可促使氧化瓜爾膠中的醛基與經表沒食子兒茶素沒食子酸酯修飾的大豆蛋白中的氨基發生反應，直接形成水凝膠。這一方法不僅簡化了制備步驟，還賦予了水凝膠獨特的自愈合能力。同時，借助金屬-配體鍵促進了蛋白質分子間的交聯和團聚體的形成，進一步強化了水凝膠的三維網絡結構，實現了對水凝膠性能的精細調控。

通過梯度調控金屬-配體鍵的密度，實現了對水凝膠機械性能、溶脹行為和流變學特性的可控調節，以滿足大豆蛋白在多種應用中的多樣化需求。此外，該水凝膠還展現出卓越的自愈合能力、良好的粘附性和可注射性，具備顯著的抗菌性能、抗炎效果、調控巨噬細胞極化的潛能和優異的生物相容性，能有效促進細胞遷移、血管新生和膠原沉積，顯著加速傷口愈合過程，展示了其作為先進生物材料的巨大應用前景。

作為一種綠色、無毒且制備流程簡單的多功能水凝膠，它不僅彰顯了大豆蛋白在高價值應用領域的廣闊潛力，還強調了在全球向可持續發展轉型過程中，利用植物資源替代動物蛋白制品的重要性，這有助于減少動物蛋白的消耗并緩解溫室氣體排放問題，對環境保護與生態平衡具有積極意義。

相關論文信息：https://doi.org/10.1002/agt2.639