食品添加剂被认为是现代食品工业的催化剂和基石,影响着食品生产、加工和储存的每一个环节。这促使食品工业迫切的需要对食品添加剂进行全面的评估研究,包括其分子结构、化学和物理性质,在生物体内吸收,分布,代谢,排泄和毒性,生物合成和降解方法,使用规范,功能特性,毒理学和风险评估等。食品添加剂主要分为天然食品添加剂和合成食品添加剂。天然食品添加剂几乎是从天然植物中提取而来,食用安全性相对较高,并且具有营养及功能等优点。而人工合成食品添加剂食用安全性一直饱受争议,但由于合成食品添加剂具有稳定性好,价格便宜等优点,以致于合成食品添加剂在食品领域的应用更为普遍。食品添加剂进入生物体后,在生物体内的吸收,分布,代谢,排泄和毒性特性等一直是研究的重点。而血清白蛋白、蛋白酶等一直是天然活性成分、药物等小分子作用的典型靶点,也经被常用做评估食品添加剂的毒理学及功能特性的生物模型。因此,研究食品添加剂与蛋白酶的相互作用机制能让我们更清楚的了解食品添加剂在生物体内的吸收,分布,代谢,排泄以及功能特性,毒理学和风险评估等信息,对了解食品添加剂功能特性及食品安全等提供重要的参考价值。本论文总共分为四章:第一章:主要介绍了天然甜味剂新橙皮甙二氢查尔酮、天然甜味剂甘草素及异甘草素、人工合成色素诱惑红的研究进展及典型的生物大分子模型(血清白蛋白、胃蛋白酶、胰蛋白酶)的结构以及生理功能特性。此外,还详细概括了小分子与典型生物大分子模型相互作用机制的研究途径及研究进展。第二章:本章主要阐述了天然甜味剂新橙皮甙二氢查尔酮在不同生物体内的相互作用机制。主要通过多种光谱方法并结合分子模拟技术从分子水平上对比研究天然甜味剂新橙皮甙二氢查尔酮与人血清白蛋白、牛血清白蛋白的相互作用机制。通过稳态荧光光谱实验可以知道天然甜味剂新橙皮甙二氢查尔酮能猝灭人血清白蛋白、牛血清白蛋白的内源荧光,并结合紫外-可见吸收光谱实验及时间分辨荧光实验的结果进一步验证了天然甜味剂新橙皮甙二氢查尔酮与人血清白蛋白、牛血清白蛋白相互作用均形成了基态复合物,由此可说明天然甜味剂新橙皮甙二氢查尔酮与这两种血清白蛋白的猝灭机理为静态猝灭,主要结合力均为范德华力和氢键,并通过位点竞争实验及分子模拟技术可以知道天然甜味剂新橙皮甙二氢查尔酮主要结合在血清白蛋白的Site I,结合比为1:1;通过三维荧光实验、红外吸收实验、圆二色实验均验证了天然甜味剂新橙皮甙二氢查尔酮与血清白蛋白结合后,对血清白蛋白氨基酸残基微环境及构象均产生了影响,且由于在不同生物体内造成影响大小不一致。第三章:本章主要通过多种光谱法及分子模拟技术阐述了天然甜味剂甘草素及异甘草素与人血清白蛋白相互作用机制。主要通过多种光谱方法并结合分子模拟技术从分子水平上对比研究天然甜味剂甘草素及异甘草素与人血清白蛋白相互作用机制。通过稳态荧光光谱实验可知甘草素及异甘草素均能使HSA的内源荧光发生猝灭,结合紫外-可见光吸收光谱实验、时间分辨荧光实验进一步证明了甘草素及异甘草素与HSA作用后均形成基态复合物,即甘草素及异甘草素与HSA作用的机理均为静态猝灭,主要结合力均为范德华力和氢键,并通过位点竞争实验及分子模拟技术可以知道甘草素及异甘草素主要结合在HSA的Site I,结合比为1:1;最后通过三维荧光实验、红外吸收实验、圆二色实验均验证了甘草素及异甘草素与HSA结合后,对HSA氨基酸残基微环境及构象均产生了影响,且由于结构异构造成影响大小不一致;最后通过圆二色变温实验可以知道甘草素及异甘草素均能使HSA的T_m值降低,即热稳定性降低。第四章:本章主要通过多种光谱法、SDS-凝胶电泳技术及分子模拟技术阐明了人工合成色素诱惑红与人体内常见的两大消化酶胃蛋白酶、胰蛋白酶相互作用机制。主要通过多种光谱方法并结合SDS-凝胶电泳技术及分子模拟技术从分子水平上对比研究人工合成色素诱惑红与胃蛋白酶、胰蛋白酶的相互作用机制。通过稳态荧光光谱实验可以知道人工合成色素诱惑红能猝灭胃蛋白酶、胰蛋白酶的内源荧光,并结合紫外-可见吸收光谱实验及时间分辨荧光实验的结果进一步表明人工合成色素诱惑红与胃蛋白酶、胰蛋白酶相互作用均形成了基态复合物,由此可说明,人工合成色素诱惑红与这两种蛋白酶的猝灭机理为静态猝灭,主要结合力均为范德华力和氢键,并通过SDS-凝胶电泳技术及分子模拟技术可以知道人工合成色素诱惑红与这两种蛋白酶的结合方式均为非竞争性抑制结合模式;通过三维荧光实验、红外吸收实验、圆二色实验均验证了人工合成色素诱惑红与这两种蛋白酶结合后,对这两种蛋白酶氨基酸残基微环境及构象均产生了影响,且由于分布在不同的蛋白酶内造成影响大小不一致,最后通过圆二色变温实验可以知道人工合成色素诱惑红均能使这两种酶的T_m值降低,即热稳定性降低。