4,4-二甲基甾醇脂质体的制备及其应用研究

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4,4-二甲基甾醇是一种具有降脂、降胆固醇等功效的一天然活性物质,但由于其脂溶性和水溶性较差,同时口感苦涩,极大地限制了4,4-二甲基甾醇在食品中的应用。目前,人们主要采用水包油乳液的方式提高植物甾醇的溶解性,但是不可避免地增加了油脂的摄入。脂质体具有类似生物体的双分子层结构,不但可以显著地提高植物甾醇的水溶性,也可以避免过多的油脂添加。为了提高4,4-二甲基甾醇的溶解性,拓展其在食品中的应用范围,本论文优化了4,4-二甲基甾醇脂质体的制备工艺,并对4,4-二甲基甾醇脂质体的消化和吸收进行了系统评价,开发了一款4,4-二甲基甾醇营养强化型橙汁产品。具体研究内容如下:首先,选择乳木果油作为4,4-二甲基甾醇的来源,对其中4,4-二甲基甾醇进行分离和鉴定,结果表明乳木果油4,4-二甲基甾醇主要由香树酯醇、羽扇豆醇和羊毛甾醇三种组成,分别占总量的42.54%、33.92%和20.91%。其次,为了改善4,4-二甲基甾醇的溶解度,优化了4,4-二甲基甾醇脂质体制备工艺。经过均质,将脂质体粒径控制在180~200 nm,通过优化发现磷脂浓度为8 mg/m L、磷脂与4,4-二甲基甾醇质量比为4:1时的脂质体最稳定,包埋率达到71.45%。进而对脂质体的稳定机制进行研究,研究发现4,4-二甲基甾醇可以和脂质体双分子层的磷脂形成氢键。植物甾醇酯具有相对较高的脂溶性,对脂质体流动性与包埋能力具有改善作用。在上述研究基础上,通过植物甾醇酯的复配,将20%4,4-二甲基甾醇替换成植物甾醇酯,使得4,4-二甲基甾醇的包埋率进一步达到90%。经过复配的4,4-二甲基甾醇脂质体,脂质体的储存稳定性得到很好的改善,在储存60天后4,4-二甲基甾醇脂质体的包埋率维持在30%以上。储存过程中4,4-二甲基甾醇脂质体粒径稳定,保持在180~200 nm,电位绝对值维持在30 m V以上。随后,为了验证脂质体对4,4-二甲基甾醇吸收利用效果的改善作用,对4,4-二甲基甾醇脂质体的消化吸收进行了系统评价。实验结果表明在体外模拟消化条件下,4,4-二甲基甾醇脂质体的生物可及性达到11%,优于普通植物甾醇的消化吸收效果。经过海藻酸钠和壳聚糖修饰的脂质体不会影响4,4-二甲基甾醇的生物可及性,但是会降低脂质体消化过程中4,4-二甲基甾醇的释放速率。为了初步评价4,4-二甲基甾醇脂质体的生物利用度,利用秀丽隐杆线虫模型成功将4,4-二甲基甾醇递送进线虫体内,研究发现喂养4,4-二甲基甾醇脂质体的线虫体内4,4-二甲基甾醇含量为98.29μg/g。研究结果表明,脂质体改善了4,4-二甲基甾醇的吸收利用效果。最后,在4,4-二甲基甾醇脂质体的基础上优化开发了一款4,4-二甲基甾醇营养强化型橙汁,对橙汁的储藏稳定性进行了评价,并利用大鼠模型探究了橙汁中4,4-二甲基甾醇吸收利用效果。结果表明,通过感官评价确定营养强化型橙汁配方为果葡糖浆7.5%、橙汁浓缩汁10%和柠檬酸0.3%。在储藏过程中,甾醇营养强化型橙汁的p H维持在3.7,可溶性固形物含量保持在8%,而色泽轻微变深,橙汁的稳定性在可接受范围之内。橙汁中的4,4-二甲基甾醇在大鼠体内的时间曲线下面积为167.84 mg/L*h,高于4,4-二甲基甾醇脂质体,表明甾醇营养强化型橙汁具有更高的生物利用度。综上所述,本论文优化了4,4-二甲基甾醇脂质体制备工艺,提升了4,4-二甲基甾醇的水溶性,开发了4,4-二甲基甾醇营养强化型橙汁产品,提高了4,4-二甲基甾醇的生物利用度,为4,4-二甲基甾醇的产品开发提供了参考。
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