研究亮点
1. 在GDL调控下,CaCO3/CaHPO4可诱导SPI-SA形成均质的双网络凝胶。
2. CaHPO4-GDL复合凝胶展现出优于传统模拟物的持水性(>90%)、热稳定性与结构填充效率。
3. 性能提升主要归因于延缓的钙离子释放动力学,其产生强静电屏蔽效应,避免蛋白质聚集,实现有序网络互穿。
4. 氢键与疏水作用是驱动网络互穿的主要分子力,在组织蛋白基质中实现>45%的填充率。
2. CaHPO4-GDL复合凝胶展现出优于传统模拟物的持水性(>90%)、热稳定性与结构填充效率。
3. 性能提升主要归因于延缓的钙离子释放动力学,其产生强静电屏蔽效应,避免蛋白质聚集,实现有序网络互穿。
4. 氢键与疏水作用是驱动网络互穿的主要分子力,在组织蛋白基质中实现>45%的填充率。
研究结论
本研究揭示了钙离子释放与GDL酸化的时序协同是调控双网络凝胶性能的核心机制:缓释钙源(CaCO3、CaHPO4)使海藻酸钠网络的“蛋盒”交联滞后于蛋白质聚集,形成以氢键与疏水作用为主导的均质互穿网络,从而获得高保水、弹性可调的优质凝胶。相反,速释钙源(CaSO4)导致多糖网络过早形成,限制蛋白质展开与交联,形成以二硫键为主的相分离刚性网络,致使油滴聚集、持水性差。此外,研究还从分子作用力与交联动力学出发,首次构建了三种钙源对应的凝胶化路径模型。其中,CaHPO4-GDL体系 因具有适中的溶解与反应延迟,可形成高交联度的半互穿网络,在微观填充中表现出卓越性能(填充效率>45%,可精准渗入0.01–0.2 cm2的不规则孔隙),在模拟肌间脂肪纹理与加工适用性上展现出独特优势,为植物基脂肪的精准结构设计提供了可预测的理论模型与实践方案。
原文链接https://doi.org/10.1038/s41538-025-00648-9

原文链接https://doi.org/10.1038/s41538-025-00648-9




