乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物的制备及功能性评价

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菊苣酸是紫锥菊中的主要活性成分,属咖啡酸衍生物,具有抗氧化、清除自由基、抗炎及免疫调节等作用。菊苣酸的不稳定性导致其在食品生产过程中容易受到周围环境的影响;且菊苣酸在胃中会被胃蛋白酶降解,导致菊苣酸的生物利用率低。乳铁蛋白由于生物相容性良好、生物可降解率高、细胞毒性低和等电点较高等优点被广泛用于纳米复合物构建。另外,乳铁蛋白在小肠部位有特定的受体,对小肠细胞的生长具有一定的调节作用。本研究采用热处理法构建乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物,研究菊苣酸和乳铁蛋白分子间的相互作用,两者作用后对菊苣酸胃肠道稳定性的提高,并从细胞水平证明乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物促进了肠上皮细胞摄取菊苣酸的能力。本论文主要研究内容与结果如下:(1)乳铁蛋白与菊苣酸相互作用的研究:热处理法构建乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物,以菊苣酸浓度、乳铁蛋白溶液的热处理温度以及p H值为变量,优化实验条件。荧光光谱中荧光强度的降低以及紫外光谱中最大吸收波长下吸光度的升高证明菊苣酸与乳铁蛋白相互作用,形成乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物。荧光光谱进一步分析结果表明乳铁蛋白和菊苣酸主要通过疏水作用力和静电作用力形成乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物。(2)乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物性质表征:采用超滤法结合高效液相色谱法测定乳铁蛋白与菊苣酸的结合率(97.87%~99.87%);粒径仪测定结果表明在6种不同条件下,p H 7、95℃下制备的乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物具有最小粒径(67.20±1.86 nm)和最大ζ-电位(28.3±0.93 m V);傅里叶变换红外光谱结果和圆二色谱结果表明乳铁蛋白和菊苣酸的结合影响了乳铁蛋白的二级结构成分;差示扫描量热图谱分析结果表明,菊苣酸的加入可以提高乳铁蛋白的热变性温度(4~10℃);对场发射扫描电镜结果分析,乳铁蛋白和乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物均为球形。(3)乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物稳定性与体外抗氧化性研究:DPPH··清除实验和ABTS+··清除实验结果证明乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物的抗氧化能力优于菊苣酸和乳铁蛋白抗氧化能力的总和,两者可能发挥了协同抗氧化作用;乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物具有更好的贮藏稳定性,在贮藏期间粒径和ζ-电位变化较小;体外模拟消化实验结果证明,乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物显著提高了菊苣酸的胃肠道稳定性,菊苣酸胃中保留率由67.39%提高至85.52%,肠中由28.80%提高至76.18%。(4)乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物肠上皮细胞摄取率研究:选取Ht-29细胞以及Caco-2细胞进行乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物MTT毒性试验,结果表明复合物在对Ht-29细胞具有显著毒性作用的同时,对Caco-2细胞不具细胞毒性作用;乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物对LPS诱导的Caco-2细胞炎症反应具有更为显著的抑制作用,可能是由于更高含量的菊苣酸到达细胞内部,使细胞发挥更显著的清除自由基作用;通过高效液相色谱仪对细胞内摄取的菊苣酸含量进行分析,结果证明乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物促进了菊苣酸在Caco-2细胞的吸收,吸收率由18.20±2.09%提高至38.92±6.77%。综上所述,通过热处理法成功构建乳铁蛋白-菊苣酸纳米复合物,提高了菊苣酸抗氧化性、胃肠道稳定性和在肠细胞的吸收率,为提高菊苣酸生物活性奠定基础,同时为体内靶向吸收菊苣酸提供新思路。
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