玉米醇溶蛋白基抗氧化载体制备及其对虾青素的递送研究

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玉米醇溶蛋白是玉米中的主要储藏蛋白,是玉米深加工过程中的主要副产物。玉米醇溶蛋白除了具有价格低廉、易提取、低致敏性和较好的生物相容性等优势外,还具有自组装特性以及独特的溶解性,可用于构建稳定的生物递送体系。Pickering乳液是利用固体颗粒作为稳定剂稳定形成的乳液状物质,可作为脂溶性生物活性物质的有效载体,提升脂溶性生物活性物质的稳定性和生物可及性。本研究以玉米醇溶蛋白和红豆皮多酚(Adzuki bean seed coat polyphenol,ABSCP)为原料制备共价复合纳米颗粒并以此为基础稳定形成Pickering乳液,进而利用该Pickering乳液对虾青素进行递送,主要研究结果如下:(1)利用2%(m/v)的玉米醇溶蛋白分别和0,0.01,0.02,0.04%(m/v)的ABSCP通过碱处理法形成共价复合纳米颗粒(ZAP0-ZAP4)。随着ABSCP浓度的增加,纳米颗粒的平均粒径逐渐下降,从197.20 nm(ZAP0)下降至175.97 nm(ZAP4),-电位的绝对值从41.33 m V(ZAP0)上升至48.85 m V(ZAP4)。红外光谱的酰胺II带出现了红移现象(位移约10 cm-1),紫外光谱特征吸收峰强度上升,荧光强度下降,证明ABSCP的添加改变了玉米醇溶蛋白的二级和三级结构。ZAP颗粒的X射线衍射峰缓且宽,说明该纳米颗粒属于非晶体无定形结构。此外,随着ABSCP浓度的增加,纳米颗粒的抗氧化活性、热稳定性均有所增强,表面疏水性显著下降。(2)以90%(v/v)的ZAP作为水相,10%(v/v)的玉米油作为油相,采用高速剪切方式制备Pickering乳液(ZAE0-ZAE4)。试验结果表明,ZAE乳液表观状态稳定,属于O/W型乳液,流变学测试证明该乳液是非牛顿流体。在贮藏21天后,ZAE1-ZAE4的平均粒径并没有显著上升,乳液呈现的红黄色仍有所保留,随着ABSCP浓度的增加,乳液的絮凝状况逐渐减弱,ZAE4和ZAE0(对照组)相比乳化指数下降了26.99%,证明由共价复合纳米颗粒稳定的乳液具有较强的贮藏稳定性。在相同加速氧化时间内,乳液的初级和次级氧化产物生成量随着ABSCP浓度的增加而下降,证明ABSCP的加入使得乳液具有一定的氧化稳定性。此外,ABSCP的加入可以有效减少游离脂肪酸(FFA)的生成,最终FFA释放率从31.09%(ZAE0)降低至26.20%(ZAE4)。综合比较,由ZAP4稳定的Pickering乳液(ZAE4)整体性状最佳。(3)选择共价复合纳米颗粒ZAP4稳定形成荷载虾青素的Pickering乳液(ZAE4-A),以未加入ABSCP的蛋白颗粒制备的乳液(ZAE0-A)作为对照,进行加工物化稳定性及消化特性分析。试验结果表明,与ZAE0-A相比,ZAE4-A在不同离子强度、热处理和紫外光照下表现出更强的物理稳定性,并且虾青素的保留率更高。通过体外模拟胃肠消化试验结果表明,ZAE4-A和ZAE0-A在消化过程中平均粒径呈现上升趋势,在胃部条件下出现了絮凝现象,肠相中絮凝现象有所减弱,但仍有较大颗粒状物质存在。在胃相中,虾青素的释放率低于15%,最终ZAE4-A和ZAE0-A分别释放44.34%和41.44%的虾青素。此外,虾青素的生物可及性在ZAE4-A体系中可以达到55.66%,与游离在油相中的虾青素(Oil-Ast)相比显著提升。
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