基于玉米醇溶蛋白-酪蛋白酸鈉及其衍生物的可食性載運(yùn)體系的構(gòu)建及應(yīng)用.pdf

1、食品活性成分是一大類具有重要生物活性作用的食品組成。然而，很多活性成分存在水溶解度低、穩(wěn)定性差、具有刺激性風(fēng)味，且易與食品中成分（如蛋白、脂肪等）發(fā)生相互作用等問題，無法直接添加到食物中或者即使添加到食物中，其在人體內(nèi)的生物利用率也很低。利用一些可食性生物大分子自組裝形成的納米粒對(duì)活性成分進(jìn)行包埋，構(gòu)建可食性活性成分載運(yùn)體系，是解決上述問題的一種有效方法。玉米醇溶蛋白（Zein）因其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)和自組裝特性，是制備納米粒的理想材料；酪

2、蛋白酸鈉（NaCas）因其具有良好的水溶解性，可以很好地穩(wěn)定Zein納米粒，使其在水環(huán)境下具有良好的穩(wěn)定性。由于這兩種材料均為公認(rèn)安全（GRAS）的食品添加材料，將其作為食品活性成分載運(yùn)體系的載體材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文選擇了二種具有代表性的食品活性成分——百里酚和姜黃素，分別構(gòu)建并評(píng)價(jià)了基于Zein和NaCas為主要載體材料的百里酚和姜黃素的載運(yùn)體系，為今后將上述載體材料應(yīng)用于其它性質(zhì)類似的食品活性成分載運(yùn)體系提供有

3、力的科學(xué)依據(jù)。
　　通過優(yōu)化后的液-液分散法構(gòu)建了荷載百里酚的Zein-NaCas納米粒，得到Zein與NaCas為1：1的理想投料質(zhì)量比。在此投料比下得到的荷載百里酚的Zein-NaCas納米粒粒徑為204.75 nm，δ電位為-35.10 mV，包封率達(dá)65.75%；納米粒形貌規(guī)則，呈球形；且較之游離百里酚，百里酚納米粒具有更長(zhǎng)效的抑制革蘭氏陽性菌生長(zhǎng)的效果。通過在荷載百里酚的Zein-NaCas納米粒表面再裹附一層帶正電的殼

4、聚糖鹽酸鹽（Chitosan hydrochloride，CHC），構(gòu)建得到荷載百里酚的雙裹附層納米粒，該納米?？梢赃M(jìn)一步提高對(duì)百里酚的包封效率和對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制效果。
　　將上述優(yōu)化好的Zein-NaCas納米粒應(yīng)用于姜黃素的包埋，得到荷載姜黃素的Zein-NaCas納米粒。納米粒粒徑為187.16 nm，δ電位為-36.43 mV，包封率達(dá)95.55%；納米粒呈規(guī)則的球形，且具有明顯的核-殼結(jié)構(gòu)；體外釋放行為表明姜黃素主

5、要通過擴(kuò)散作用從納米粒中釋放出來；紅外光譜結(jié)果表明姜黃素與納米粒內(nèi)核Zein蛋白的相互作用主要是疏水作用。與游離姜黃素相比，荷載在納米粒中的姜黃素在 UV光照和高溫加熱條件下的穩(wěn)定性明顯提高。此外，細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)姜黃素濃度在10-50μM范圍內(nèi)，較之游離姜黃素，姜黃素納米粒對(duì)Caco-2細(xì)胞具有更強(qiáng)的抑制其生長(zhǎng)的作用，這可能是由于姜黃素納米粒具有更高的細(xì)胞攝取率和跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)能力導(dǎo)致的。
　　對(duì)于一些可食性蛋白，如通過酶催化或化

6、學(xué)改性方法對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，可以進(jìn)一步改善它們的理化、功能性質(zhì)以及擴(kuò)大它們?cè)谳d體材料方面的應(yīng)用性，這對(duì)開發(fā)新型載體材料具有重要意義。本文通過酶催化和化學(xué)改性方法分別對(duì)NaCas進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，將非極性烷基鏈軛合到 NaCas分子結(jié)構(gòu)中，研究改性后的蛋白在理化性、功能性、自組裝性以及作為活性成分包埋載體方面的改善作用。
　　首先，通過設(shè)計(jì)一個(gè)水相-有機(jī)相雙相反應(yīng)體系，利用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（MTGase）在兩相界面的催化作用，成功地將非極性

7、辛烷基基團(tuán)軛合到NaCas結(jié)構(gòu)中；通過控制反應(yīng)條件（NaCas濃度和反應(yīng)時(shí)間），得到具有不同辛烷基軛合度的辛烷基-酪蛋白酸鈉衍生物（辛烷基軛合度為5.22-28.96%）。此外，我們還發(fā)現(xiàn)辛烷基-酪蛋白酸鈉衍生物分子量大大提高了，這可能是由于蛋白結(jié)構(gòu)中同時(shí)存在分子內(nèi)/分子間的交聯(lián)；蛋白衍生物具有更強(qiáng)的疏水性，以及更優(yōu)的功能性質(zhì)，如乳化活性、熱穩(wěn)定性和鹽穩(wěn)定性。
　　隨后，我們又利用一種反應(yīng)條件溫和且安全性高的化學(xué)方法，合成得到辛烷