热促稳定Pickering乳液的构建、机制及在包埋番茄红素异构化中的应用

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fanyanbing
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Pickering乳液具有生物相容性好和稳定性高的特点,常被用于食品生物活性组分包埋体系。然而,乳液是热力学不稳定体系,在高温条件下会发生不稳定现象,甚至破乳。乳液体系的热稳定性差限制了其在诸多领域的应用,如蛋白基乳液的加热灭菌保存、加工中的热处理环节和部分活性物质的热诱导需求等。番茄红素具有抗氧化、降低心血管疾病风险、减少遗传损伤和抑制肿瘤发生和发展等活性。然而,其存在水溶性差和易氧化分解等缺陷,限制了其在食品工业的应用。同时,番茄红素存在众多同分异构体,经过加热诱导的顺式异构体才能更好的提高其在人体的生物利用率。针对以上问题,本研究基于肌原纤维蛋白热诱导凝胶特性,构建乳液热致升稳策略,首先通过探究颗粒特性、离子强度和油相种类对Pickering乳液的影响规律,设计并构建了稳定的肌原纤维蛋白微凝胶Pickering乳液体系。在此基础上研究了乳液热促稳定的效果及机制,并将其用于番茄红素包埋体系的异构化中,以期提升番茄红素的保护率和生物利用率。主要研究结论如下:1、设计并构建了稳定的肌原纤维蛋白微凝胶Pickering乳液体系首先通过控制高压微射流循环周期,制备不同颗粒特性的微凝胶纳米颗粒,研究了颗粒特性对乳化性及乳液稳定性的影响。结果表明,经过20次高压微射流处理的颗粒(MMP-20)具有最佳的乳化性和乳液稳定性。具体而言,MMP-20的颗粒粒径约130 nm,三相接触角为88.5°,两亲性好,可以迅速扩散到油水界面完成渗透重排;所制备乳液具有较小的液滴尺寸、较低的絮凝度和较好的乳液稳定性,具有典型Pickering乳液的特征。基于肌原纤维蛋白的盐溶特性,研究了不同离子强度(0-1000 m M)对MMP乳化性和乳液稳定性的影响及机理。结果表明,随着离子强度的增加,MMP发生静电屏蔽,乳化性和乳液稳定性均明显提升。具体而言,随着离子强度的增加,乳液的液滴尺寸从42.4μm显著下降到23.8μm(P<0.05),界面压上升,说明MMP的乳化性提高且乳液稳定性增强。同时,高离子强度下MMP在乳液界面重排明显加强,流变学和电镜结果显示,相较无盐乳液体系,其界面形成更加致密的网络结构,使乳液冻融稳定性显著提升。研究了不同油相种类对MMP乳液特性的影响。结果表明,饱和程度低、短链脂肪酸含量高的油相更适合制备MMP乳液。具体而言,所选油相中乳液适应性顺序为:葵花籽油>大豆油=菜籽油=玉米油=橄榄油>椰子油>棕榈油>花生油。其中,葵花籽油乳液的液滴尺寸最小,频率扫描模式下储能模量最高,而且可以在低颗粒浓度(0.05%)下稳定乳液。花生油和棕榈油乳液的液滴尺寸大、储能模量低、乳液稳定性差。进一步研究了油相的宏观性质(界面张力、黏度和密度)对乳化性质的影响,发现油相的黏度对乳化特性影响最为明显,且油相的黏度越低MMP乳液特性越好。油相脂肪酸分析表明饱和程度低、短链脂肪酸含量高的油相黏度低,MMP乳液加工适应性更优。2、明确加热对MMP乳液稳定性的影响规律及其热促稳定机制基于稳定的肌原纤维蛋白微凝胶Pickering乳液体系(MMP-20作为乳液稳定剂,水相中盐离子强度为1000 m M,葵花籽油作为油相,油相比例为75%),研究了不同加热强度下乳液稳定性变化规律。结果表明,在先升温后降温的过程中,乳液的储能模量均保持上升;100℃以上加热处理后,乳液液滴尺寸保持稳定,冻融和离心稳定性均有所提升,说明热处理对乳液稳定性有明显促进作用。进一步探究其稳定机制,加热导致乳液界面上MMP疏水相互作用增强,并逐渐形成层状网络结构,使界面膨胀模量逐渐增加(从4.6到8.1 m N/m),形成高强度的弹性模,进而导致乳液稳定性的提升。3、构建热稳定的番茄红素乳液包埋体系,可通过热诱导番茄红素异构化,提升番茄红素生物利用率。基于MMP乳液独特的热稳定性,利用乳液体系包埋番茄红素,研究了热促稳定乳液包埋体系对番茄红素稳定性和生物利用率的影响。结果表明,将番茄红素包埋在乳液体系中可以显著地提高其保留率(从40%提升到86%);加热后乳液保持稳定,番茄红素顺式构象比例提升3倍以上;番茄红素在体外胃肠道中的生物利用率从7.9提升到18.7,说明热促稳定Pickering乳液可以显著提高番茄红素稳定性、顺式构象比例与生物利用率。
其他文献
多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida)是一种革兰阴性病原菌,根据荚膜抗原不同可分为A、B、D、E和F 5种荚膜血清型,可导致多种家禽、家畜、甚至是人类患病。在牛群中,A型多杀性巴氏杆菌主要导致呼吸系统疾病,引起牛肺炎,给养牛业造成了巨大的经济损失。目前,针对牛多杀性巴氏杆菌病的防治方法主要是疫苗和抗生素,但国内只有针对牛出血性败血症的B型疫苗,尚无针对A型的有效疫苗,且不同血
学位
农药在保障农作物健康、增产和增收等方面发挥着重要作用。然而,由于农药的大量使用,也引起了农药残留、环境污染、生态破坏和农产品安全等一系列问题。十三五期间,国家重点研发计划“化学肥料和农药减施增效综合技术研发”重点专项顺利实施,农药用量实现了零增长,同时农药利用率显著提高。2020年三大主要粮食作物农药利用率为40.6%,比2015年提高了4个百分点,同时国家还将进一步强化科技支撑,加大政策扶持,力
学位
人工智能作为人类社会文明进步的一个重要标志,正深刻改变着人类的生产生活方式和思维模式。随着人机融合的程度不断加深,其在现实应用中出现的问题以及人们对未来人工智能的担忧,推动着人类开展人工智能道德方面的研究,以使智能系统的规范行为和道德决策能够符合人类社会的伦理标准和道德规范,从而实现人工智能技术的安全、可靠、可控,推动人机和谐发展。基于以上背景,本文的研究目的是对标可信人工智能的发展要求,遵循人工
学位
研究植物次生代谢产物对害螨的作用机制是开发新型植物源杀螨剂的重要策略。滨蒿内酯是一种简单的天然香豆素类衍生物,可从中草药茵陈蒿(Artemisia capillaris Thunb.)中分离提取获得,对害螨具有高效的杀螨活性,但其作用机制和靶点仍不清楚。本论文旨在系统地探索滨蒿内酯对朱砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus)杀螨的潜在分子靶点,并为指导未来将滨蒿内酯用作全球农业害
学位
随机动力系统作为动力系统在随机情形下的一个推广。它在物理学、力学、生物学、海洋学、工程学和其它的科学领域有着广泛的应用。随机吸引子是刻画随机动力系统的渐近行为的重要工具之一。本文主要通过拉回随机吸引子、弱拉回均值随机吸引子、数值吸引子和平衡解,研究几类随机方程的动力学行为。我们首先建立了随机格点系统的拉回随机吸引子的渐近自治(或前向半收敛)成立的准则。作为应用,考虑了带随机粘度的非自治随机格点方程
学位
癌症是一种严重威胁人类健康与生命安全的疾病的统称。早期诊断与精准治疗是提高癌症病人存活率的有效手段,但实现这一目标仍面临着许多挑战。RNA的突变和表达水平的异常变化往往与包括癌症在内的众多疾病的发生、发展密切相关,这使得RNA成为具有临床价值的诊断标志物和有前景的治疗靶点。由于细胞内RNA具有低浓度和序列相似等特征,对RNA的检测仍面临着一定的挑战。因此,开发新的信号放大技术,实现高灵敏、高选择性
学位
企业员工如果不具备良好的心态,就会丧失对工作的热情,甚至影响工作效率。从霍桑实验的出现起,人们逐渐意识到员工关怀的重要性,人本思想热潮逐渐兴起,员工关怀也受到了越来越多企业的关注,引入国外先进概念EPA,引导梳理员工心理困惑,减轻员工压力,增强企业的核心能力。
期刊
金属表面上的分子/原子薄膜因具有重要的基础科学意义和潜在的应用价值,受到了广泛关注。近年来,随着实验技术与计算理论的不断发展,人们目前已经能够在分子或原子尺度上研究薄膜的生长过程。本论文选取Cd(0001)表面上的并五苯单层薄膜和锡烯薄膜这两种典型的材料体系为研究对象,以扫描隧道显微镜(STM)和密度泛函理论(DFT)为工具,研究了分子薄膜和原子薄膜的成核、生长及结构相变过程。有机半导体薄膜在有机
学位
有机发光二极管(Organic light-emitting diodes,OLEDs)在固态和彩色照明、显示器领域具有广阔的应用前景。尤其是在高端显示器领域,利用OLEDs技术可以得到超高的色彩饱和度以及超宽的视角,进而实现超高的画质。此外,由于该技术不需要背景光源,OLEDs面板比其他显示技术制得的面板更薄。近年来,基于OLEDs显示器制备的大尺寸可卷曲电视和可折叠手机的应用已经商业化。然而,
学位
生物传感器是一个可以将特殊目标物的无形属性转化为可读数字信号的平台。在众多的生物传感器中,电化学生物传感器结合了生物识别体系的高选择性以及电化学转换装置的高灵敏度,具有构造简单、成本低廉、响应速度快、稳定性高等优点,被广泛用于分析化学、生物分析、食品化学和临床诊断等领域。为进一步提高其检测生物标志物的分析性能,科学家们引入了多种信号放大方法以提高传感平台的灵敏度。其中,核酸信号放大方法由于具有特异
学位