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天然高分子自身具有的良好生物相容性、生物可降解性和基团易被修饰的特性,近些年来,对其关注日渐增多,尤其是它们可作为生物活性物质、新型营养素以及抗癌药物的包埋和运输载体而成为近年来的研究热点。其中,基于天然多糖-蛋白质相互作用的纳米复合物递送系统,由于其具有天然无毒、易自组装、反应条件温和、反应过程中不加入有毒交联剂和活性剂等-系列特点,在食品和健康领域具有广泛的应用价值。溶菌酶(Ly)是中性条件下带正电荷的蛋白质,羧甲基纤维素(CMC)可在pH 2.0-10.0下形成稳定溶液,且带强烈负电荷的多糖。二者可通过静电相互作用自组装形成纳米复合材料/纳米凝胶。本论文以Ly和CMC作为研究对象,对二者的相互作用行为、机制进行系统考察,探讨了其作为茶多酚(TP)这一功能营养素载体的应用前景。主要研究内容与结论如下:(1)Ly和CMC相互作用的研究。通过测定复合体系的浊度、粒度、PDI和C-电位来研究CMC取代度、Ly与CMC 比例、温度、pH和盐对Ly与CMC形成的复合物的影响。结果显示,当CMC取代度为0.7,Ly:CMC为5:2时,所获得的纳米复合物粒径最小,为369.5 nm。加热可使Ly变性暴露其疏水性基团,加速了高分子之间的结合,形成微凝胶结构,因此通过80℃加热30 min后形成的Ly-CMC纳米凝胶(NGs)的粒径比Ly-CMC纳米复合物(COAs)粒径小,各比例均小于400nm,在比例为5:2时NGs粒径和多分散指数(PDI)值最小,分别为261.1 nm和0.25。加热后NGs 电位变化不明显,但浊度略有上升。通过加入尿素、NaCl、SDS进行干扰实验,结果发现,尿素对NGs和COAs浊度无影响,SDS可同时使两种溶液变澄清,NaCl仅可使COAs溶液澄清,说明维持COAs的主要作用力为静电相互作用力,而维持NGs的作用力可能同时有静电相互作用力和疏水相互作用力。调节pH值在pH 2.0-10.0的条件下制备NGs,结果发现在pH 2.0条件下得到的NGs粒径最小,粒径可低至108 nm。在制备得到的NGs中加入一定浓度的NaCl,发现盐离子屏蔽了电荷,削弱了 Ly-CMC之间的静电相互作用,不利于NGs的形成。(2)Ly-CMC纳米凝胶的理化性质及对功能营养素TP的负载作用。通过SEM、荧光光谱和紫外分光光度计对纳米凝胶的形貌和组装机理进行了表征。结果表明,在最佳参数下制备的纳米凝胶为规则的球形,在有壳聚糖酶存在的情况下,纳米凝胶团聚解离并失去其3D结构。内源性荧光和UV光谱的分析结果对应于先前的浊度结果,结果表明纳米复合物加热后由于Ly变性暴露其疏水性基团,使纳米凝胶的作用力除静电相互作用力外,还产生了疏水相互作用力,从而使纳米凝胶的结构更为稳定。通过分光光度法和高效液相色谱法(HPLC)测定Ly-CMC纳米凝胶对TP负载的稳定性、包封率、载药量、体外缓释作用以及负载TP的纳米凝胶对DPPH和ABTS+自由基的清除能力。结果表明,Ly-CMC纳米凝胶能够有效结合TP,对TP的包封率可达89.05±3.14%,载药量可达12.71±0.44%,并能显著提高TP的稳定性。负载TP的纳米凝胶可将TP的体外缓释时间由5小时延长至24小时,对DPPH和ABTS+自由基的清除率分别为76.5%和86.1%,说明负载TP的纳米凝胶具有良好的缓释性能和清除自由基的能力。(3)负载TP的Ly-CMC纳米凝胶对人肝癌细胞HepG2的作用研究。通过MTT 比色、DAPI和AO/EB染色以及Annexin V-FITC/PI双染研究负载TP的Ly-CMC纳米凝胶对HepG2细胞的毒性,细胞形态和细胞凋亡的影响。MTT法实验结果表明,游离TP及包埋后TP对HepG2细胞均显著有呈时间和浓度依赖性的抑制作用,且包埋后TP对HepG2细胞生长抑制时间更长,效果更显著。在TP浓度为100μg/mL时,经包埋后TP处理12、24及48h后的HepG2细胞存活率均小于10%。经DAPI和AO/EB染色后的HepG2细胞结果显示,相较于正常处理的对照组细胞,经TP处理后的细胞形态发生显著变化,形态变为圆形、不规则形及碎片状,出现细胞间隙、细胞破裂皱缩等显著细胞凋亡特征。最后的Annexin V-FITC/PI双染法进一步证实了包埋后TP较游离TP对HepG2细胞具有更显著的促使细胞凋亡作用,包埋后TP可以造成37.62%的细胞出现早期凋亡和6.89%的晚期凋亡,而游离TP仅能引起15.61%的早期凋亡和6.71%的晚期凋亡。因此,Ly-CMC纳米凝胶作为TP的输送载体,可防止TP降解,提高HepG2细胞内TP的含量,从而促使细胞凋亡,增强TP的抗癌活性等功能。