近日，我院费鹏课题组在《 International Journal of Biological Macromolecules 》（IF = 8.5）发表了题为 “Amidation pectin with high viscosity and enhanced gelation properties: Preparation, characterization and viscoelastic behaviors”的研究论文。
该研究针对果胶存在黏度低、胶凝能力弱、适用范围窄等问题，创新性地提出了一种温和绿色的低温酶法酰胺化策略，利用木瓜蛋白酶在-15°C条件下催化果胶与丙氨酸发生酰胺化反应，成功构建出接枝率达13.51%的新型丙氨酸改性果胶。
多种结构表征技术如FTIR、NMR和XPS有效验证了酰胺键的形成，改性后果胶分子构象发生明显变化，表现出更强的分子缠结能力和聚集行为，显著增强其流变特性与凝胶能力。流变分析显示，酰胺化果胶在剪切速率下保持较高的表观黏度，储能模量（G'）与损耗模量（G''）显著提升，展现出更强的黏弹性和凝胶强度，特别是在酸性条件下与高Ca²⁺浓度等典型食品环境中，仍能维持稳定的三维网络结构。扫描电镜观察进一步证实其在酸性和钙离子条件下形成均匀致密的多孔网络，有利于提升持水性和结构稳定性。相比传统高酯或低酯果胶对pH和Ca²⁺响应性能的局限性，该改性果胶兼具广谱适应性与优异交联能力，为果胶在食品胶体体系、生物凝胶、功能载体和可食包装等领域的多功能应用提供了新的解决方案和理论依据，也展示了酶催化修饰在高性能天然多糖构建中的巨大潜力。
Graphical abstract
Fig. 1. FTIR, 1H NMR, 13C CP-MAS NMR, and XPS spectra of Na-Pe and Ala-Pe.
Fig. 2. Structural and molecular characterizations of Na-Pe and Ala-Pe.
Fig. 3. Viscosity behavior of Na-Pe and Ala-Pe under different conditions.
Fig. 4. Physical appearance and texture property characterization of Na-Pe and Ala-Pe gels under different conditions.
Fig. 5. Ashby plot of viscosity versus elasticity for Na-Pe and Ala-Pe under various environmental conditions.
Fig. 6. Frequency sweep behavior of Ala-Pe under different conditions.
Fig. 7. Temperature sweep behavior of Ala-Pe under different conditions.
Fig. 8. SEM micrographs of Na-Pe and Ala-Pe gels at different pH, concentrations, and Ca²⁺levels.
本研究由阳孟为论文第一作者，费鹏为通讯作者，闽南师范大学为唯一通讯单位，该工作得到了国家自然科学基金（22408148）、福建省自然科学基金 （2023J01154，2022J01909）等项目资助。文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.145108
