鱼皮明胶乳液输送系统的稳态化及其对异硫氰酸苄酯吸收利用率的调控机制研究

来源 :大连工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lingdianbingdu
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本研究以构筑可输送活性成分的乳液输送系统为出发点,以拓展海洋来源的蛋白及多糖的应用范围为主要目的,构建鱼皮明胶水包油乳液输送系统,对探讨乳液输送系统的稳态化,控制活性成分的释放,推进乳液输送系统在食品中的应用具有重要意义。首先,本研究以鱼皮明胶(FSG)为水相、以载有异硫氰酸苄酯(BITC)的玉米油为油相构筑乳液输送系统,在4℃及20℃条件下储存14天,以乳液输送系统各表征参数及BITC保留率为指标,探究不同FSG浓度(1%和3%)和油相比例(2.5%、5%和10%)对乳液稳定性的影响。结果表明:在两种环境温度下储存14天后,乳液均没有出现分层聚集现象,状态稳定。其中,油相比例为10%的乳液储存结束后粒径变化较小。在此油相比例下,当FSG浓度为1%时,乳液在4℃及20℃储存14天后的BITC保留率均最高,分别达到了93.86±2.58%和93.38±0.14%。综上所述,本研究确定以1%FSG浓度、10%油相比例为最佳乳液液输送系统的构筑条件。其次,以Tween 20乳液输送系统为对照,利用体外模拟消化模型(GIT)以及大鼠原位单肠灌注模型(SPIP)对FSG乳液输送系统中脂溶性活性物质的释放机制进行探讨。经过口腔模拟消化后,样品的微观结构仍旧非常稳定,FSG和Tween 20乳液输送系统的粒径分别上升至580±19.86 nm和257.68±5.26 nm。激光共聚焦显微镜(CLSM)和冷场扫描电镜(cryo-SEM)图像显示FSG乳液输送系统在胃液模拟消化后有明显的聚集行为。经过小肠液模拟消化后,FSG乳液输送系统中游离脂肪酸(FFA)的释放量达到87.5±1.45%。FSG乳液输送系统对BITC的保护作用更加显著,模拟消化结束后FSG乳液输送系统中BITC保留率高达70.6±6.95%。此外,FSG乳液输送系统的生物利用率为80.8±9.99%,比对照组高近27%。动物实验表明,120 min时FSG乳液输送系统的Ka和Peff分别达到最大值,分别为10.15×10-3/min和6.48×10-3 cm/min。这说明FSG乳液输送系统可以很好地保护BITC,并达到缓释的效果。最后,由于以FSG为单一载体构筑的的乳液输送系统未能较好的实现脂溶性活性物质的可控释放,因此,我们进一步探究了FSG与海藻酸钠(Alg)的相互作用规律,以此为基础,筛选构筑FSG-Alg多层乳液输送系统的条件,并利用GIT模型对乳液输送系统中脂溶性活性物质的释放机制进行初探,结果如下:浊度实验结果显示,复合体系在pH 4时浊度最大,在pH 7时呈共溶状态,因此选择这两个特征pH值进行后续FSG和Alg相互作用的研究。当FSG与Alg复配比例分别为4:1、2:1及1:1时,Alg的存在对FSG的空间结构改变最为明显,使得FSG的色氨酸及酪氨酸残基周围的微环境发生改变。基于上述结论,分别以pH 4和pH 7作为水相pH构筑不同Alg浓度(1%、0.25%、0.5%、1%)的FSG-Alg多层乳液并进行体外模拟消化分析。FSG-Alg多层乳液输送系统在经过口腔液模拟消化后粒径与原始乳液相比仅发生了小幅度的增加(<1μm)。到达胃液消模拟化阶段,胃液中的胃蛋白酶会水解FSG使得乳液输送系统发生聚集,其中当Alg比例为1%时,pH 4及pH 7乳液粒径分别达到了26.31±5.33μm和8.51±1.63μm。经过小肠液模拟消化结束后,FSG-Alg多层乳液输送系统中FFA的释放率显著高于以FSG为单一壁材的乳液输送系统,均达到100%以上。当Alg浓度为1%时,pH 4及pH 7条件下构筑的FSG-Alg多层乳液输送系统中BITC的生物利用度最高,分别为78.84±0.21%及77.66±0.21%。上述研究表明,以单一FSG构筑的乳液输送系统有良好的储存稳定性及缓释特性,以FSG和Alg构筑的多层乳液输送系统具有优越的脂溶性活性物质定向释放效果。本研究丰富了以海洋来源蛋白及多糖在食品工业中的应用,为该体系中其他脂溶性活性物质的控释放特性研究提供了借鉴。
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