功能性小麦醇溶蛋白颗粒构建界面抗氧化和抗菌Pickering乳液的研究

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小麦醇溶蛋白具有无毒、可降解、生物相容性好等优点,其特殊的氨基酸组成和结构赋予它独特的两亲性,能够在反溶剂过程成自组装成纳米颗粒。本论文以小麦醇溶蛋白为材料,将其作为根皮素的输送载体和纳米银原位合成过程中的稳定剂。通过小麦醇溶蛋白与根皮素以及纳米银之间的共组装作用,提高了根皮素和纳米银的稳定性,制备了抗氧化和抗菌复合胶体颗粒。然后以该抗氧化和抗菌小麦醇溶蛋白颗粒作为稳定剂,构建了界面抗氧化和抗菌Pickering乳液,系统研究了乳液的稳定性、抗氧化活性和抗菌活性。主要研究结果如下:1、通过反溶剂沉淀法制备了小麦醇溶蛋白(Gliadin)和羧甲基纤维素(CMC)的复合胶体颗粒(G/CMC),将其作为根皮素(Phloretin)的输送载体。系统研究了复合颗粒的稳定性和结构,探究了G/CMC对根皮素稳定性、生物可及性以及抗氧化活性的影响。研究表明,小麦醇溶蛋白和CMC之间主要靠静电相互作用和氢键结合。形成的G/CMC复合颗粒在p H 4.0-8.0范围内具有良好的稳定性,能够显著提高根皮素的热稳定性和紫外稳定性。同时经过G/CMC包埋后根皮素的生物可及性从23%(单体)提高至55%左右。此外,荷载根皮素的G/CMC复合颗粒(G/CMC-Phl)具有较强的抗氧化活性,能够抑制AAPH诱导的红细胞内活性氧(ROS)的产生,对红细胞溶血具有保护作用。2、利用G/CMC-Phl为乳化剂,制备了界面抗氧化Pickering高内相乳液(Pickering HIPEs),探讨了Pickering HIPEs的稳定性和流变特性,以及根皮素的位置分布对乳液氧化稳定性和消化特性的影响。结果表明,G/CMC-Phl稳定的Pickering HIPEs呈以弹性为主的凝胶状,并具有良好的储藏稳定性。通过小麦醇溶蛋白和根皮素的共组装作用,能够实现抗氧化剂的界面递送,所制备的Pickering HIPEs能够明显抑制油脂氧化反应过程中初级氧化产物和次级氧化产物的产生。此外,通过乳液系统的输送,能够保护根皮素免受消化道极端环境和消化酶的影响,使其生物可及性明显提高。3、利用小麦醇溶蛋白自组装和能与Ag+结合的优势以及根皮素的强抗氧化活性,将它们分别作为纳米银原位合成过程中的稳定剂和还原剂,制备了小麦醇溶蛋白-纳米银-根皮素复合胶体颗粒(G-Ag-Phl)。然后以G-Ag-Phl为稳定剂,制备了Pickering乳液。探究了G-Ag-Phl复合颗粒和乳液的稳定性以及抗菌活性和机制。结果表明,合成的Ag NPs颗粒大小为20-30 nm。通过小麦醇溶蛋白和纳米银的共组装包埋作用,能够实现纳米银的稳态化,制备出的G-Ag-Phl能够显著抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的正常生长。此外,G-Ag-Phl稳定的Pickering乳液也具有良好的抗菌活性,能够破坏细菌的形态,使细菌细胞壁/膜结构的完整性和渗透性发生改变,造成细胞内离子渗漏增加;还能够诱导细菌细胞内ROS的过量产生,干扰细菌正常的氧化代谢。纳米银与根皮素能够发挥协同抗菌效果。
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