天然高分子纳米自组装体系由于基质材料来源广泛,绿色安全;制备条件温和、环保,载体具有良好的生物相容性和生物可降解性,避免了合成高分子纳米运载体系在生物体内难以降解而造成的毒性缺陷。此外,天然高分子纳米自组装体系存在多种活性基团,和很多药物分子或天然活性成分存在较强的相互作用,其纳米维度赋予了其比表面积大、机械强度高的特性,因而在药物制剂和功能性食品领域得到广泛应用。蛋白质与多糖作为食品材料中广泛使用的两类生物大分子和聚电解质,近年来,被广泛用于设计或构建具有结构新颖、功能优异的新型食品体系以及作为改良产品质构特性的手段。然而大部分的蛋白-多糖复合体系的构建主要是以明胶、乳蛋白为代表(如动物蛋白与果胶、阿拉伯胶、卡拉胶等阴离子多糖),对于植物蛋白与阳离子多糖复合体系的构建却鲜有报道。本文采用米糠清蛋白、聚阳离子碱性多糖壳聚糖作为蛋白、多糖模型,利用自组装开发天然植物米糠清蛋白-壳聚糖纳米运载体系,在研究米糠清蛋白理化性质、功能性质、凝胶特性的基础上,探讨了制备条件pH值、加热、蛋白多糖质量比对纳米载体的影响,对纳米运载体系稳定性、性能结构进行评价,并应用于功能成分姜黄素的包埋和输送,结果如下。1、以米糠、米麸、糠粕副产品为原料,对提取的清蛋白进行理化性质、功能性质和流变学特性的研究。结果表明,三种清蛋白均含有较高的亲水性氨基酸;其亚基组成接近,并主要分布在53-55 KDa,35-37 KDa,22 KDa和10-17KDa,而且大多集中于小分子量区域(小于17 KDa),蛋白β-折叠结构分别占米糠、米麸和糠粕清蛋白的38.60%、36.40%和35.98%;变性峰值温度米糠清蛋白(85.35℃)、米麸清蛋白(88.20℃)、糠粕清蛋白(96.63℃);表面疏水性指数糠粕清蛋白>米麸清蛋白>米糠清蛋白,即糠粕清蛋白溶解性最小,米糠清蛋白溶解性最好。乳化性和乳化稳定性均随着pH的增大表现出先降后升的趋势,在pH值5.0时EAI值最低;碱性条件的乳化性和乳化稳定性要明显高于酸性条件。胶凝性和流变学特性研究表明,蛋白质浓度对成胶性有很大影响,当蛋白浓度14%能形成较好的自持凝胶,而盐离子(NaCl、CaCl2)的加入不利于蛋白形成弹性凝胶,加热可以增加蛋白质表观粘度,随温度上升,16%米糠清蛋白可迅速形成弹性凝胶,且酸性条件更有利于蛋白形成弹性凝胶。2、以米糠清蛋白和壳聚糖为蛋白多糖模型,通过复合热聚集自组装法制备蛋白-多糖纳米复合物。经过条件优化,通过纳米粒表观形貌与结构表征、亲疏水性等探讨纳米复合物形成机理,并考察纳米体系在模拟胃肠条件下的稳定性。结果表明,反应混合溶液的pH值、米糠清蛋白与壳聚糖质量比、加热条件在很大程度上影响纳米复合物的形成。纳米复合物制备的优化条件为:米糠清蛋白与壳聚糖质量比为3:1,pH4.0,90℃加热1 h。米糠清蛋白与壳聚糖分子通过自组装形成了具有核壳结构的球形纳米粒子,壳层结构为壳聚糖,纳米核是在米糠清蛋白与壳聚糖分子间的静电作用下,通过蛋白分子间的疏水聚集和二硫键交换作用共同构成,核中存有疏水微区,可用来包埋一些疏水性小分子药物或功能活性成分。纳米粒的壳聚糖壳层有效保护了蛋白质内核不被胃液蛋白酶降解,然而在肠消化过程却能有效水解,因此具有在胃液中延缓降解和小肠中的有效消化和吸收。3、在米糠清蛋白-壳聚糖纳米微粒最佳制备条件下,米糠清蛋白:壳聚糖:姜黄素的质量比为9:3:3时,可获得最高的EE(93.56%)和LC(26.20%),米糠清蛋白-壳聚糖纳米粒实现了高效负载姜黄素,具有良好的分散性和稳定性,姜黄素溶解度大大改善,姜黄素纳米微粒在胃肠道中具有阶段性的突释-缓控释释放行为,姜黄素在血液中可快速达到有效浓度,并延长姜黄素在血液中的作用时间,具备胃肠道缓控释功能,具有很好的靶向肠道释药作用,释放机制为溶蚀—菲克扩散作用。纳米粒在体内具有良好生物降解性,能够延迟在胃部条件下的降解而在小肠中完全消化吸收,具备小肠靶向递送系统的特征,可以实现对功能性食品的输送和保护。