花生浓缩蛋白与双多糖协同增效：抗性淀粉和β-环糊精提升植物乳杆菌Heal 19微胶囊的胃肠耐受性与贮存稳定性

本研究针对益生菌在加工贮存及消化过程中存活率低的问题，通过将抗性淀粉(RS)和β-环糊精(β-CD)与花生蛋白浓缩物(PPC)复配，开发了新型微胶囊包埋体系。研究采用喷雾干燥技术制备微胶囊，通过FTIR、XPS、LF-NMR等技术证实了复合体系的稳定结构。结果表明双多糖组(PSC)使喷雾干燥后存活率达86.13%，体外消化仅损失1.97 log CFU/mL，4℃贮存56天后仍保持8.38 log CFU/mL活菌数，显著提升了益生菌的胃肠耐受性和贮存稳定性，为花生副产物高值化利用提供了新策略。

　　

在当今健康意识不断提升的社会背景下，益生菌作为一种具有多种健康促进功能的活性微生物，受到了越来越多消费者的青睐。其中，植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)因其卓越的胃肠道耐受性和附着能力，被广泛应用于发酵食品和益生菌制剂中。然而，这些娇嫩的微生物在食品加工、贮存以及人体消化过程中面临着严峻挑战：高温、胃酸、胆盐等环境因素极易导致其大量失活，从而无法充分发挥其益生功效。

为了解决这一行业痛点，微胶囊化技术应运而生。它如同为益生菌穿上了一件"防护服"，能够有效隔离外界不良环境。然而，这件"防护服"的材质——即壁材的选择，直接决定了保护效果的优劣。传统的蛋白质壁材虽然成膜性好，但易被胃酶降解；而多糖类材料虽抗消化性强，但单独使用效果有限。因此，开发蛋白质-多糖复合壁材体系成为当前研究的热点。

与此同时，我国作为花生生产大国，每年产生约400万吨花生蛋白浓缩物(Peanut Protein Concentrate, PPC)，这些副产物目前多用作饲料，价值未能充分发挥。花生蛋白浓缩物含有约65%的蛋白质，具备良好的成膜性和乳化性，是一种理想的微胶囊壁材候选者。但如何通过与其他材料复配提升其功能特性，尚待深入探索。

在此背景下，研究人员创新性地将抗性淀粉(Resistant Starch, RS)和β-环糊精(β-Cyclodextrin, β-CD)这两种多糖与花生蛋白浓缩物结合，构建了新型复合微胶囊体系，并系统评价了其对植物乳杆菌Heal 19的保护效果。相关研究成果发表在《Food Chemistry: Molecular Sciences》上，为花生副产物的高值化利用和功能性益生菌制剂的开发提供了重要参考。

研究人员主要采用了喷雾干燥微胶囊制备技术、扫描电子显微镜(SEM)表征、傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析、X射线光电子能谱(XPS)、低场核磁共振(LF-NMR)水分布分析、差示扫描量热法(DSC)热稳定性测定、激光共聚焦显微镜(CLSM)活死菌染色以及体外模拟胃肠消化模型等多种技术方法，系统地表征了微胶囊的理化性质和对益生菌的保护效果。

研究首先对花生蛋白浓缩物的营养成分进行了详细分析，发现其含有65.66%的蛋白质、5.7%的油脂和16.78%的碳水化合物，为后续微胶囊制备提供了基础数据。通过优化喷雾干燥工艺参数，最终确定进口温度120℃、流速7 mL/min为最佳条件。

在微胶囊特性研究方面，扫描电镜结果显示所有微胶囊粒径在7-15μm之间，表面呈皱褶状，其中PSC组(花生蛋白+RS+β-CD)结构最为完整。粒径分析表明PSC组的平均粒径最大(15.68μm)，且分布最为均匀(PDI=0.25)。水分含量和水分活度测定显示所有组别的水分含量在4.82%-5.26%之间，水分活度均低于0.25，符合微生物稳定性要求。

通过低场核磁共振技术分析水分分布状态，研究人员发现PSC组结合水比例最高(51.70%)，自由水比例最低(44.60%)，表明其结构最为致密。差示扫描量热分析显示PSC组的熔融温度最高(136℃)，热稳定性最佳。

在结构表征方面，X射线光电子能谱分析证实了蛋白质与多糖的成功复合，N-C=O键含量的变化表明在微胶囊制备过程中发生了分子间相互作用。傅里叶变换红外光谱进一步揭示了蛋白质二级结构的变化，酰胺I带的位移表明有序结构减少，无序结构增加，这种结构变化有助于形成更稳定的微胶囊体系。

最令人瞩目的研究结果是微生物存活率数据。喷雾干燥后，PSC组的活菌数达到9.5 log CFU/mL，存活率达86.13%，显著高于单一蛋白组(79.15%)。在模拟胃肠消化实验中，PSC组经2小时胃液和2小时肠液处理后，仅损失1.97 log CFU/mL，保护效果最佳。在4℃贮存56天后，PSC组仍保持8.38 log CFU/mL的高活菌数，下降幅度最小(1.07 log CFU/mL)。

激光共聚焦显微镜的活死菌染色结果直观地展示了不同微胶囊的保护效果：PSC组的活菌(绿色荧光)比例最高，死菌(红色荧光)比例最低，证实了双多糖协同保护的优越性。

本研究通过系统性的实验设计和多维度的表征方法，充分证明了花生蛋白浓缩物与抗性淀粉、β-环糊精复配制备的微胶囊能够显著提升植物乳杆菌Heal 19在喷雾干燥、胃肠消化和长期贮存过程中的存活率。这种保护效果主要归因于蛋白质与多糖之间的分子相互作用形成了致密的网络结构，有效阻隔了外界不利环境对益生菌的侵害。

该研究的创新点在于首次将花生蛋白浓缩物与两种功能性多糖(RS和β-CD)组合使用，开发了一种成本效益高、保护效果好的益生菌微胶囊体系。不仅为花生加工副产物的高值化利用开辟了新途径，也为开发具有优异胃肠耐受性和贮存稳定性的益生菌制品提供了新思路。

从应用前景来看，这种微胶囊体系可广泛应用于功能性食品、膳食补充剂和特殊医学用途配方食品等领域，满足消费者对高效、稳定益生菌产品的需求。同时，研究采用的食物级原料和绿色加工工艺，符合现代食品工业的健康、可持续发展理念。

未来研究可进一步探索这种微胶囊体系对其他益生菌菌株的保护效果，优化复合比例和工艺参数，并开展人体临床试验验证其实际效果，推动该技术向产业化应用迈进。此外，对蛋白质与多糖分子相互作用机制的深入研究，也将为设计更高效的益生菌输送系统提供理论指导。